如圖所示，水平面內(nèi)固定兩根間距L=1m的長(zhǎng)直平行光滑金屬導(dǎo)軌PQ、MN，其Q、N端接有阻值R=1.5Ω的電阻，一質(zhì)量m=0.1kg、阻值r=0.5Ω的導(dǎo)體棒ab垂直于導(dǎo)軌放置于距QN端d=2m處，且與兩導(dǎo)軌保持良好接觸。整個(gè)裝置處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間變化的情況如圖乙所示。在0～1s內(nèi)，為了保持ab棒靜止，在棒的中點(diǎn)施加一平行于導(dǎo)軌平面的外力F₀（未知）；1s后改用F=0.5N的水平向左的恒力拉動(dòng)ab棒，ab棒從靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)距離x=4.8m時(shí)速度恰好達(dá)到最大值。ab棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌保持垂直，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。求：
（1）t=1s時(shí)外力F₀的大小和方向；
（2）ab棒的最大速度v_m；
（3）從t=0到ab棒運(yùn)動(dòng)距離x=4.8m的過(guò)程，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q_R。

【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容

【解答】

【點(diǎn)評(píng)】

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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：454引用：3難度：0.5

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1．我國(guó)成功建造了世界首個(gè)將電磁推動(dòng)和磁懸浮兩者結(jié)合的高速實(shí)驗(yàn)設(shè)施—“電磁撬”，它能夠?qū)嵓?jí)或以上的物體加速到1030km/h。如圖，兩根金屬導(dǎo)軌ab和a₁b₁，固定在同一水平面內(nèi)且相互平行，足夠大的電磁鐵（未畫(huà)出）的N極位于兩導(dǎo)軌的正上方，S極位于兩導(dǎo)軌的正下方，一金屬棒置于導(dǎo)軌上且與兩導(dǎo)軌垂直。不計(jì)金屬導(dǎo)軌的電阻和摩擦。現(xiàn)保持其它量不變，僅做以下改變，接通電源后，導(dǎo)體棒在軌道上運(yùn)動(dòng)的加速度將增大的是（　　）

A．將電磁鐵磁性增強(qiáng)

B．滑動(dòng)變阻器滑片向右滑動(dòng)

C．換一根材料、橫截面積均相同但較短點(diǎn)的導(dǎo)體棒

D．換一根材料、長(zhǎng)度均相同但橫截面積較大的導(dǎo)體棒

發(fā)布：2024/11/4 18:0:2組卷：44引用：2難度：0.5

A．通過(guò)電阻R的電荷量q=0.5C

B．金屬棒的速度大小為2m/s時(shí)，安培力瞬時(shí)功率的大小為2W

C．系統(tǒng)產(chǎn)生的焦耳熱Q=1J

D．拉力F做的功W=5.5J

發(fā)布：2024/11/4 16:30:9組卷：53引用：1難度：0.5

A．l₁與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2

B．C、D分別為AE、BF的中點(diǎn)

C．l₁由CD運(yùn)動(dòng)到AB的過(guò)程中產(chǎn)生焦耳熱量0.25J

D．l₂最終將離開(kāi)磁場(chǎng)，在EF右側(cè)滑動(dòng)一段距離

發(fā)布：2024/11/3 12:0:2組卷：167引用：2難度：0.3

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