如圖所示,電池通過開關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,軌道間L=1m,足夠長的區(qū)域MNPO內有豎直向上的勻強磁場,磁感應強度B1=0.5T,QR右側足夠長的區(qū)域內有豎直向下的勻強磁場,磁感應強度B2=0.5T,O、P兩處各有一微微突起的導電結點,結點不影響金屬棒通過。軌道右端電阻R0=0.1Ω,P與R間有一開關K2。軌道上放置三根質量m=0.03kg、電阻r=0.1Ω的相同金屬棒,金屬棒甲位于B磁場內的左側;金屬棒乙用較長絕緣細線懸掛在B磁場外靠近OP邊界的右側,且與導電結點無接觸;金屬棒丙位于B磁場內的左側。閉合K1,金屬棒甲向右加速,達到穩(wěn)定后以v0=2m/s速度與金屬棒乙碰撞形成一個結合體向右擺起。此時立即斷開K1并閉合K2,當兩棒結合體首次回到OP時,恰與導電結點接觸(無碰撞),此時導體棒丙獲得向右的速度。兩棒結合體首次向左擺到最大高度h=0.032m處被鎖止??諝庾枇Σ挥嫞豢紤]裝置自感。求:
(1)電池電動勢E的大小;
(2)碰后瞬間甲、乙結合體的速度大小v1;
(3)結合體與導電結點接觸過程,通過金屬棒丙的電荷量q;
(4)全過程金屬棒丙產生的焦耳熱Q。
【考點】電磁感應過程中的能量類問題;動量定理的內容和應用.
【答案】見試題解答內容
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權屬菁優(yōu)網所有,未經書面同意,不得復制發(fā)布。
發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:132引用:3難度:0.3
相似題
-
1.如圖所示,電阻不計的光滑金屬導軌由直窄軌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,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強度為B的勻強磁場。由同種材料制成的相同金屬直棒a、b始終與導軌垂直且接觸良好,棒長為L、質量為m、電阻為R。初始時b棒靜止于導軌EF段某位置,a棒從AB段某位置以初速度v0向右運動,且a棒距窄軌右端足夠遠,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:335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磁場,磁感應強度大小為B,邊長為h的正方形導體框由虛線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。已知導體框的質量為m,總電阻為r,重力加速度為g,cd邊與兩虛線重合時的速度大小均為v=
,忽略空氣阻力,導體框在運動過程中不會發(fā)生轉動,則( )2gh2發(fā)布:2024/12/19 8:30:1組卷:346引用:2難度:0.4 -
3.某校物理學習興趣小組對英國偉大的物理學家法拉第幾十年如一日地研究電磁感應現象的精神十分欽佩,在學習電磁感應一章的內容后,設計了如圖甲所示的簡單裝置來研究電磁感應的相關知識,圖中光滑金屬導軌ab、ac成37°角固定放置在水平面上,在導軌上放置一根質量為m的金屬桿,與導軌交于M、N兩點,且MN間的距離為L0,導軌和金屬桿是用同種材料制成的,單位長度的電阻均為R0。整個裝置處于豎直向下的勻強磁場中,磁感應強度大小為B。在外力作用下,導體棒由MN處運動到虛線位置(導體棒和ac始終保持垂直),該過程中導體棒的速度的倒數隨位移變化的關系圖像如圖乙所示。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,在這個運動過程中( ?。?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~~