如圖,兩間距為L=0.5m的軌道平行放置,AB、CD為傾角θ=37°的傾斜軌道,BM、DN水平放置,除EG、FH為光滑絕緣外,其他均為電阻不計(jì)的光滑金屬導(dǎo)軌,其中傾斜部分和GM、HN足夠長,BE=DF=EG=FH=2m。MN端接有C=0.8F的電容器,AC端通過單刀雙擲開關(guān)可以分別連接阻值R=0.5Ω的定值電阻或面積S=0.2m2,電阻也為R的50匝線圈,線圈中通有B1=(0.5+0.3t)T隨時(shí)間均勻變化的磁場(chǎng),ABEFDC區(qū)域存在豎直向上磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2的勻強(qiáng)磁場(chǎng),GHMN區(qū)域存在豎直向上磁感應(yīng)強(qiáng)度為B3=2B2的勻強(qiáng)磁場(chǎng),現(xiàn)有兩長度為L、電阻為R、質(zhì)量為m=0.2kg的相同導(dǎo)體棒a、b,導(dǎo)體棒b棒靜止于EGHF區(qū)域內(nèi),當(dāng)開關(guān)K擲向1時(shí),導(dǎo)體棒a剛好能靜止在傾斜軌道上端靠近AC處,設(shè)導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)過程中始終與光滑金屬導(dǎo)軌良好接觸,且導(dǎo)體棒經(jīng)過各連接處時(shí)均沒有動(dòng)能損失,取g=10m/s2(sin37°=0.6、cos37°=0.8)。求:
(1)線圈中磁場(chǎng)B1的方向及磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的大??;
(2)撤去線圈中磁場(chǎng)B1,開關(guān)擲向2時(shí),導(dǎo)體棒a從靜止運(yùn)動(dòng)至BD處時(shí)的速度大小;
(3)在(2)的情況下,導(dǎo)體棒a從BD至EF的過程中導(dǎo)體棒a上產(chǎn)生的焦耳熱;
(4)在(2)的情況下,若導(dǎo)體棒a與b發(fā)生完全非彈性碰撞,則最終電容器的帶電量為多少。
【考點(diǎn)】含容電路的動(dòng)態(tài)分析;導(dǎo)體平動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì);電磁感應(yīng)過程中的能量類問題;動(dòng)量守恒與能量守恒共同解決實(shí)際問題.
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:208引用:2難度:0.3
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1.如圖甲所示的電路中,電阻R1=R2=R,D為理想二極管,n匝圓形金屬線圈半徑為r1,圓心為O,電阻為R,其余導(dǎo)線的電阻不計(jì)。半徑為r2(r2<r1)、圓心為O的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于線圈平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(垂直紙面向內(nèi)為正方向),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖像如圖乙所示。電容器的電容為C,且t=0時(shí)刻,電容器電量為0.則下列說法正確的是( ?。?br />
發(fā)布:2024/12/20 15:0:2組卷:73引用:1難度:0.5 -
2.水平放置的平行板電容器C、定值電阻R0、滑動(dòng)變阻器R、電源E和開關(guān)S等元件組成如圖所示電路,閉合S待穩(wěn)定后,電容器兩極板間的帶電油滴A恰好保持靜止。不考慮空氣阻力和浮力,下列說法正確的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/19 4:30:2組卷:352引用:3難度:0.6 -
3.如圖所示,當(dāng)開關(guān)閉合、滑動(dòng)變阻器滑片位于某位置時(shí),水平放置的平行板電容器間一帶電液滴恰好處于靜止?fàn)顟B(tài),燈泡L正常發(fā)光?,F(xiàn)將滑動(dòng)變阻器滑片由該位置向a端滑動(dòng)過程中( )
發(fā)布:2024/12/14 12:30:1組卷:61引用:1難度:0.7
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