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如圖甲所示,傾角θ、足夠長(zhǎng)的粗糙絕緣斜面固定在水平面上,斜面內(nèi)分布著垂直斜面向上的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),邊界l1與l2之間為區(qū)域Ⅰ,l2下方為區(qū)域Ⅱ,磁場(chǎng)B、B大小隨時(shí)間變化關(guān)系如圖乙所示。U形導(dǎo)體框GMNH上端D為某種自動(dòng)開關(guān)(初始時(shí)處于閉合狀態(tài)),光滑金屬棒a、b置于圖示導(dǎo)體框上,各邊界、金屬棒、MN與斜面底邊平行,導(dǎo)體框、金屬棒始終接觸良好,l1、MN間距足夠大。t=0時(shí),由靜止釋放導(dǎo)體框和金屬棒a、b,此后a進(jìn)入l1并開始勻速運(yùn)動(dòng),當(dāng)a離開l2時(shí),b恰好進(jìn)入l1并開始勻速運(yùn)動(dòng)。b在t0時(shí)刻勻速通過l2時(shí),開關(guān)D斷開(忽略t0時(shí)刻磁場(chǎng)區(qū)域的突變對(duì)桿運(yùn)動(dòng)的影響),此時(shí)導(dǎo)體框速度與a進(jìn)入l1的速度相等。已知:金屬棒a、b和導(dǎo)體框(含D)的質(zhì)量分別為m、2m、2m,金屬棒a、b的電阻均為R(其余電阻不計(jì)),導(dǎo)體框間距和金屬棒的長(zhǎng)度都為L(zhǎng),重力加速度g、B均已知,t0未知。求:
(1)金屬棒a、b先后在磁場(chǎng)Ⅰ中勻速的速度大小;
(2)磁場(chǎng)區(qū)域Ⅰ的寬度以及導(dǎo)體框與斜面的摩擦因數(shù);
(3)在t0以后,定量計(jì)算并判斷金屬棒a、b是否會(huì)發(fā)生碰撞。
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:50引用:1難度:0.2
相似題
  • 菁優(yōu)網(wǎng)1.如圖所示,光滑的平行金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上,導(dǎo)軌處在方向垂直于水平面向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,左側(cè)導(dǎo)軌間的距離為3L,右側(cè)導(dǎo)軌間的距離為L(zhǎng),導(dǎo)體棒a、b垂直放置于導(dǎo)軌之間,且與導(dǎo)軌接觸良好,導(dǎo)體棒a、b的材料相同,電阻相等。導(dǎo)體棒b末被固定且靜止在右側(cè)導(dǎo)軌上,使導(dǎo)體棒a以初速度v0 開始向右運(yùn)動(dòng),直至回路中的感應(yīng)電流變?yōu)?。已知回路中的感應(yīng)電流變?yōu)?時(shí),導(dǎo)體棒a仍處于左側(cè)導(dǎo)軌上,不計(jì)導(dǎo)軌的電阻,導(dǎo)體棒b的質(zhì)量為m。下列說法正確的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/11/4 13:0:1組卷:126引用:2難度:0.4
  • 2.如圖,平行金屬導(dǎo)軌由水平部分和傾斜部分組成,傾斜部分是兩個(gè)豎直放置的四分之一光滑圓弧導(dǎo)軌,圓弧半徑為0.4m.水平部分是兩段均足夠長(zhǎng)但不等寬的光滑導(dǎo)軌,且CC'=3AA'=1.2m,水平導(dǎo)軌與圓弧導(dǎo)軌在AA′處平滑連接。整個(gè)裝置處于范圍足夠大、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)區(qū)域遠(yuǎn)大于導(dǎo)軌面積,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=10T,兩根完全相同的導(dǎo)體棒MN、PQ的質(zhì)量均為0.6kg,長(zhǎng)度為1.2m,電阻均為3.0Ω。若PQ固定,現(xiàn)給導(dǎo)體棒MN一個(gè)大小為2m/s、豎直向下的初速度,同時(shí)對(duì)其施如外力F,使其恰好沿圓弧導(dǎo)軌從最高點(diǎn)勻速率下滑,導(dǎo)體棒剛到達(dá)AA′瞬間,撤去外力F的作用,不計(jì)導(dǎo)軌電阻,導(dǎo)體棒MN、PQ與導(dǎo)軌一直接觸良好。重力加速度g=10m/s2,π取3,下列判斷正確的是( ?。?br />菁優(yōu)網(wǎng)

    發(fā)布:2024/11/5 11:30:2組卷:179引用:1難度:0.3
  • 菁優(yōu)網(wǎng)3.如圖所示,一平行金屬軌道平面與水平面成θ角,兩道軌上端用一電阻R相連,該裝置處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直軌道平面向上。質(zhì)量為m的金屬桿ab,從距離地面高度h處靜止釋放,下滑一段距離后達(dá)到最大速度vm并剛好到達(dá)軌道底端。若運(yùn)動(dòng)過程中,金屬桿始終保持與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,且軌道與金屬桿的電阻均忽略不計(jì),摩擦力恒為f。則從開始下滑到達(dá)到最大速度的過程中(  )

    發(fā)布:2024/11/6 2:30:4組卷:187引用:2難度:0.5
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