如圖，相距為L=1m的光滑金屬軌道，左側(cè)部分傾斜，傾角為θ=37°，上端接有阻值為R=3Ω的電阻，左側(cè)空間存在有垂直于斜面向上的磁場B0=32T，右側(cè)部分水平，分布著如圖所示的磁場，邊界CD與EF相距s1=3m,中間分布著豎直向下的磁場，邊界EF與GH相距為s2=5m,中間分布著豎直向上的磁場，它們的磁感應(yīng)強(qiáng)度都為B=2T，左右兩部分在傾斜軌道底端用光滑絕緣材料平滑連接，金屬棒a與b的質(zhì)量都為m=1kg,長度都為L=1m,電阻都為R=3Ω，一開始金屬棒b靜止在邊界EF與GH的中點(diǎn)，金屬棒a從斜面上高度為h=2m處滑下，到達(dá)斜面底端前已經(jīng)勻速運(yùn)動(dòng)，此后進(jìn)入水平軌道，發(fā)現(xiàn)金屬棒a到達(dá)邊界EF時(shí)已經(jīng)再次勻速。運(yùn)動(dòng)過程中，兩棒與軌道接觸良好，且始終與軌道垂直，兩棒如果相碰則發(fā)生彈性碰撞。
（1）求斜面上金屬棒a的勻速運(yùn)動(dòng)速度v0；
（2）當(dāng)棒a到達(dá)邊界EF時(shí)，棒b的位移大小xb，以及a棒在CD與EF之間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1；
（3）求最終穩(wěn)定時(shí)兩棒的間距x,以及全過程a棒的總發(fā)熱量。
2
【考點(diǎn)】電磁感應(yīng)過程中的能量類問題；導(dǎo)體平動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢；閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達(dá)式．
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/8/4 8:0:9組卷：639引用：2難度：0.3
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1．如圖所示，電阻不計(jì)的光滑金屬導(dǎo)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(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場。由同種材料制成的相同金屬直棒a、b始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，棒長為L、質(zhì)量為m、電阻為R。初始時(shí)b棒靜止于導(dǎo)軌EF段某位置，a棒從AB段某位置以初速度v0向右運(yùn)動(dòng)，且a棒距窄軌右端足夠遠(yuǎn)，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：336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(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，邊長為h的正方形導(dǎo)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(dǎo)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(shí)的速度大小均為v=，忽略空氣阻力，導(dǎo)體框在運(yùn)動(dòng)過程中不會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，則（ ?。?/h2>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(xué)習(xí)興趣小組對英國偉大的物理學(xué)家法拉第幾十年如一日地研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的精神十分欽佩，在學(xué)習(xí)電磁感應(yīng)一章的內(nèi)容后，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的簡單裝置來研究電磁感應(yīng)的相關(guān)知識(shí)，圖中光滑金屬導(dǎo)軌ab、ac成37°角固定放置在水平面上，在導(dǎo)軌上放置一根質(zhì)量為m的金屬桿，與導(dǎo)軌交于M、N兩點(diǎn)，且MN間的距離為L0，導(dǎo)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(gè)裝置處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。在外力作用下，導(dǎo)體棒由MN處運(yùn)動(dòng)到虛線位置（導(dǎo)體棒和ac始終保持垂直），該過程中導(dǎo)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(gè)運(yùn)動(dòng)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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