如圖所示，兩平行且無限長金屬導軌MN、PQ與水平面的夾角為θ=30°，兩導軌之間的距離為L=1m,兩導軌M，P之間接入電阻R=0.2Ω，導軌電阻不計，在abcd區(qū)域內(nèi)有個方向垂直于兩導軌平面向下的磁場Ⅰ，磁感應強度B1=1T，磁場的寬度x1=1m；在cd連線以下區(qū)域有一個方向也垂直于導軌平面向下的磁場Ⅱ，磁感應強度B2=0.5T。一個質(zhì)量為m=2kg的金屬棒垂直放在金屬導軌上，與導軌接觸良好，且摩擦因數(shù)μ=36，金屬棒的電阻r=0.2Ω，若金屬棒在離ab連線上端x0處從靜止釋放，則金屬棒進入磁場Ⅰ恰好做勻速運動。金屬棒進入磁場Ⅱ后，經(jīng)過ef時又達到穩(wěn)定狀態(tài)，cd與ef之間的距離x2=16m。求（g取10m/s2）
（1）金屬棒在磁場Ⅰ運動的速度大小；
（2）金屬棒從開始運動到滑過ef位置這個過程回路產(chǎn)生的電熱；
（3）金屬棒從開始運動到滑過ef位置這個過程所用的時間。
3
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【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：75引用：1難度：0.4
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1．如圖所示，電阻不計的光滑金屬導軌由直窄軌AB、CD以及直寬軌EF、GH組合而成，窄軌和寬軌均處于同一水平面內(nèi)，AB、CD等長且與EF、GH均相互平行，BE、GD等長、共線，且均與AB垂直，窄軌間距為，寬軌間距為L。窄軌和寬軌之間均有豎直向上的磁感應強度為B的勻強磁場。由同種材料制成的相同金屬直棒a、b始終與導軌垂直且接觸良好，棒長為L、質(zhì)量為m、電阻為R。初始時b棒靜止于導軌EF段某位置，a棒從AB段某位置以初速度v0向右運動，且a棒距窄軌右端足夠遠，寬軌EF、GH足夠長。下列判斷正確的是（ ?。?/h2>L2發(fā)布：2024/12/20 1:30:2組卷：337引用：3難度：0.3 -
2．如圖所示，兩水平虛線間存在垂直于紙面方向的勻強磁場，磁感應強度大小為B，邊長為h的正方形導體框由虛線1上方無初速度釋放，在釋放瞬間ab邊與虛線1平行且相距h。已知導體框的質(zhì)量為m,總電阻為r,重力加速度為g,cd邊與兩虛線重合時的速度大小均為v=，忽略空氣阻力，導體框在運動過程中不會發(fā)生轉(zhuǎn)動，則（ ）2gh2發(fā)布：2024/12/19 8:30:1組卷：346引用：2難度：0.4 -
3．某校物理學習興趣小組對英國偉大的物理學家法拉第幾十年如一日地研究電磁感應現(xiàn)象的精神十分欽佩，在學習電磁感應一章的內(nèi)容后，設(shè)計了如圖甲所示的簡單裝置來研究電磁感應的相關(guān)知識，圖中光滑金屬導軌ab、ac成37°角固定放置在水平面上，在導軌上放置一根質(zhì)量為m的金屬桿，與導軌交于M、N兩點，且MN間的距離為L0，導軌和金屬桿是用同種材料制成的，單位長度的電阻均為R0。整個裝置處于豎直向下的勻強磁場中，磁感應強度大小為B。在外力作用下，導體棒由MN處運動到虛線位置（導體棒和ac始終保持垂直），該過程中導體棒的速度的倒數(shù)隨位移變化的關(guān)系圖像如圖乙所示。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，在這個運動過程中（ ?。?br />
發(fā)布：2024/12/20 12:0:2組卷：78引用：1難度：0.4
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