如圖所示，兩條間距d=0.5m的平行金屬導(dǎo)軌水平放置，導(dǎo)軌左端接一電容C=1.2F的電容器，右端接一阻值為R=2.5Ω的定值電阻，圖中的各虛線均與導(dǎo)軌垂直。導(dǎo)軌的CD和C'D'段光滑，其余部分粗糙，OC、O′C′為絕緣棒，連接導(dǎo)軌的左、右兩部分。左側(cè)AA′OO′區(qū)域和右側(cè)CC′DD′區(qū)域有垂直導(dǎo)軌平面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B=1T。質(zhì)量為m1=0.3kg的金屬棒甲垂直放在導(dǎo)軌的位置，質(zhì)量為m2=0.1kg的金屬棒乙垂直放在導(dǎo)軌BB′位置。某時(shí)刻給金屬棒甲施加與導(dǎo)軌平行的恒力F，當(dāng)金屬棒甲運(yùn)動到OO′位置時(shí)撤去拉力F，金屬棒甲繼續(xù)向右運(yùn)動與靜止在BB′處的金屬棒乙發(fā)生彈性碰撞（碰撞時(shí)間極短），最終金屬棒甲恰好停在CC′（絕緣部分）。已知兩金屬棒與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.4，AA′與OO′的距離為L1=2.5m,OO′與BB′的距離為L2=98m,BB′與CC′的距離為L3=0.5m,CC′與DD′的距離為L4=2m,兩金屬棒運(yùn)動中始終導(dǎo)軌垂直且接觸良好，兩金屬棒電阻不計(jì)，重力加速度g取10m/s2，求：
（1）金屬棒甲與乙碰后，甲的速度大?。?br />（2）恒力F的大?。?br />（3）金屬棒乙穿過磁場過程中通過電阻R的電荷量。（結(jié)果可帶根號）。
9
8
2
【考點(diǎn)】電磁感應(yīng)過程中的能量類問題；動量守恒與能量守恒共同解決實(shí)際問題；閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達(dá)式；導(dǎo)體平動切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢．
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評】
聲明：本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有，未經(jīng)書面同意，不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：39引用：1難度：0.2
相似題
-
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，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（ ）L2發(fā)布：2024/12/20 1:30:2組卷：335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)動過程中不會發(fā)生轉(zhuǎn)動，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，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)動過程中（ ?。?br />
發(fā)布：2024/12/20 12:0:2組卷：76引用：1難度：0.4
把好題分享給你的好友吧~~