如圖所示，電池通過(guò)開(kāi)關(guān)K1與兩根光滑水平軌道相連接，軌道的S、T兩處各有一小段絕緣，其它位置電阻不計(jì)，軌道間L=1m,足夠長(zhǎng)的區(qū)域MNPO內(nèi)有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B1=0.5T，QR右側(cè)足夠長(zhǎng)的區(qū)域內(nèi)有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B2=0.5T，O、P兩處各有一微微突起的導(dǎo)電結(jié)點(diǎn)，結(jié)點(diǎn)不影響金屬棒通過(guò)。軌道右端電阻R0=0.1Ω，P與R間有一開(kāi)關(guān)K2。軌道上放置三根質(zhì)量m=0.03kg、電阻r=0.1Ω的相同金屬棒，金屬棒甲位于B磁場(chǎng)內(nèi)的左側(cè)；金屬棒乙用較長(zhǎng)絕緣細(xì)線(xiàn)懸掛在B磁場(chǎng)外靠近OP邊界的右側(cè)，且與導(dǎo)電結(jié)點(diǎn)無(wú)接觸；金屬棒丙位于B磁場(chǎng)內(nèi)的左側(cè)。閉合K1，金屬棒甲向右加速，達(dá)到穩(wěn)定后以v0=2m/s速度與金屬棒乙碰撞形成一個(gè)結(jié)合體向右擺起。此時(shí)立即斷開(kāi)K1并閉合K2，當(dāng)兩棒結(jié)合體首次回到OP時(shí)，恰與導(dǎo)電結(jié)點(diǎn)接觸（無(wú)碰撞），此時(shí)導(dǎo)體棒丙獲得向右的速度。兩棒結(jié)合體首次向左擺到最大高度h=0.032m處被鎖止?？諝庾枇Σ挥?jì)，不考慮裝置自感。求：
（1）電池電動(dòng)勢(shì)E的大?。?br />（2）碰后瞬間甲、乙結(jié)合體的速度大小v1；
（3）結(jié)合體與導(dǎo)電結(jié)點(diǎn)接觸過(guò)程，通過(guò)金屬棒丙的電荷量q；
（4）全過(guò)程金屬棒丙產(chǎn)生的焦耳熱Q。
【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：135引用：3難度：0.3
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1．如圖所示，固定在水平面上間距為l的兩條平行光滑金屬導(dǎo)軌，垂直于導(dǎo)軌放置的兩根金屬棒MN和PQ長(zhǎng)度也為l、電阻均為R，兩棒與導(dǎo)軌始終接觸良好。MN兩端通過(guò)開(kāi)關(guān)S與電阻為R的單匝金屬線(xiàn)圈相連，線(xiàn)圈內(nèi)存在豎直向下均勻增加的磁場(chǎng)，磁通量變化率為常量k。圖中虛線(xiàn)右側(cè)有垂直于導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B．PQ的質(zhì)量為m,金屬導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)、電阻忽略不計(jì)。
（1）閉合S，若使PQ保持靜止，需在其上加多大的水平恒力F，并指出其方向；
（2）斷開(kāi)S，PQ在上述恒力作用下，由靜止開(kāi)始到速度大小為v的加速過(guò)程中流過(guò)PQ的電荷量為q,求該過(guò)程安培力做的功W。發(fā)布：2024/12/29 20:30:1組卷：3152引用：16難度：0.5 -
2．2022年6月，我國(guó)首艘完全自主設(shè)計(jì)建造的航母“福建艦”下水亮相，除了引人注目的電磁彈射系統(tǒng)外，電磁阻攔索也是航母的“核心戰(zhàn)斗力”之一，其原理是利用電磁感應(yīng)產(chǎn)生的阻力快速安全地降低艦載機(jī)著艦的速度。如圖所示為電磁阻攔系統(tǒng)的簡(jiǎn)化原理：艦載機(jī)著艦時(shí)關(guān)閉動(dòng)力系統(tǒng)，通過(guò)絕緣阻攔索拉住軌道上的一根金屬棒ab,金屬棒ab瞬間與艦載機(jī)共速并與之一起在磁場(chǎng)中減速滑行至停下。已知艦載機(jī)質(zhì)量為M，金屬棒質(zhì)量為m,接入導(dǎo)軌間電阻為r,兩者以共同速度為v0進(jìn)入磁場(chǎng)。軌道端點(diǎn)MP間電阻為R，不計(jì)其它電阻。平行導(dǎo)軌MN與PQ間距L，軌道間有豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。除安培力外艦載機(jī)系統(tǒng)所受其它阻力均不計(jì)。求：
（1）艦載機(jī)和金屬棒一起運(yùn)動(dòng)的最大加速度a；
（2）艦載機(jī)減速過(guò)程中金屬棒ab中產(chǎn)生的焦耳熱Qab；
（3）艦載機(jī)減速過(guò)程通過(guò)的位移x的大小。發(fā)布：2024/12/29 23:0:1組卷：213引用：4難度：0.4 -
3．如圖所示，足夠長(zhǎng)的U形光滑金屬導(dǎo)軌平面與水平面呈θ角，其中MN與PQ平行且間距為L(zhǎng)，導(dǎo)軌平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直，導(dǎo)軌電阻不計(jì)．金屬棒ab由靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌下滑，并與兩導(dǎo)軌始終保持垂直且接觸良好，ab棒在MN與PQ之間部分的電阻為R，當(dāng)ab棒沿導(dǎo)軌下滑的距離為x時(shí)，棒的速度大小為v.則在這一過(guò)程中（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/29 20:30:1組卷：78引用：3難度：0.7
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