如圖所示,兩根平行的光滑軌道af、a′f′固定在絕緣水平面上,軌道的cd段和c′d′段是絕緣體,其余部分是導(dǎo)體,aa′之間和ff′之間分別用導(dǎo)線(導(dǎo)線電阻不計(jì))連接定值電阻R1=1Ω、R2=2Ω,兩軌道間距L=1m,bc=b′c′=0.77m,de=d′e′=L,ef=e′f′=2L,cc′左側(cè)軌道電阻不計(jì),dd′右側(cè)的軌道單位長(zhǎng)度電阻為r0=0.1Ω/m。cc′左側(cè)軌道區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B0=1T、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),一質(zhì)量為m=1kg且電阻不計(jì)的導(dǎo)體棒在F=4N的恒力作用下由bb′位置從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),到達(dá)cc′位置時(shí)速度為v=2m/s,此時(shí)撤去外力F。
(1)導(dǎo)體棒由bb′運(yùn)動(dòng)到cc′過(guò)程,通過(guò)電阻R1的電荷量和電阻R1上產(chǎn)生的熱量分別是多少?
(2)當(dāng)導(dǎo)體棒剛到達(dá)dd′位置時(shí)記為t=0時(shí)刻,此時(shí)在dd′右側(cè)空間加一豎直方向,大小隨時(shí)間均勻變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng),t=0時(shí)刻磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向上,磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化關(guān)系為B=(2.3-0.2t)T,并且給導(dǎo)體棒重新施加一外力使它以v=2m/s繼續(xù)做勻速運(yùn)動(dòng),則導(dǎo)體棒由dd′運(yùn)動(dòng)到ee′的過(guò)程中克服安培力做的功是多少?
bc
b
′
c
′
de
d
′
e
′
ef
e
′
f
′
【考點(diǎn)】純電阻電路的能量轉(zhuǎn)化特點(diǎn);導(dǎo)體平動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì);動(dòng)能定理的簡(jiǎn)單應(yīng)用;閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達(dá)式.
【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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