如圖1所示,有兩條相距L=1m的平行光滑金屬軌道,軌道在PM、QN之間水平,其中PM左側(cè)軌道的傾斜角θ=30°,QN右側(cè)軌道為弧線,在軌道的上端接有阻值R=2Ω的定值電阻。PM、QN之間存在豎直向下的磁場(chǎng)(PM、QN邊界上無(wú)磁場(chǎng)),磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化情況如圖2所示,PM、QN之間的距離d=2m。一質(zhì)量為m=1kg、導(dǎo)軌間有效阻值為R1=2Ω的導(dǎo)體棒a從t=0時(shí)刻無(wú)初速度釋放,初始位置與水平軌道間的高度差H=5m。導(dǎo)體棒b靜置于磁場(chǎng)左邊界的水平軌道PM處,該導(dǎo)體棒的質(zhì)量也為m=1kg,有效阻值R2=2Ω。導(dǎo)體棒a下滑后平滑進(jìn)入水平軌道(轉(zhuǎn)角處無(wú)機(jī)械能損失),并與導(dǎo)體棒b發(fā)生彈性碰撞。運(yùn)動(dòng)中兩導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好,不計(jì)導(dǎo)軌電阻。重力加速度g取10m/s2。求:
(1)在0~2s內(nèi),通過(guò)導(dǎo)體棒b的電荷量;
(2)導(dǎo)體棒b進(jìn)入磁場(chǎng)瞬間受到的安培力大?。?br />(3)導(dǎo)體棒b最終靜止的位置離PM的距離。
【考點(diǎn)】法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容和表達(dá)式;導(dǎo)體平動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì);動(dòng)量定理的內(nèi)容和應(yīng)用;動(dòng)量守恒與能量守恒共同解決實(shí)際問(wèn)題;閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達(dá)式.
【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:59引用:3難度:0.6
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發(fā)布:2024/12/19 20:30:1組卷:148引用:3難度:0.4 -
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發(fā)布:2024/12/20 1:0:2組卷:141引用:3難度:0.6
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