如圖所示，光滑平行金屬導軌由左、右兩側的傾斜軌道與中間的水平軌道平滑連接而成，導軌間距L=0.8m,在左側傾斜軌道上端連接有阻值R=6Ω的定值電阻，水平軌道間有磁感應強度方向豎直向上、大小B=2.5T的勻強磁場．質量m=0.4kg、電阻r=2Ω、長度與導軌間距相等的金屬棒ab放在左側傾斜軌道上由靜止釋放，金屬棒釋放的位置離水平軌道的高度h1=5m,金屬棒運動過程中始終與導軌垂直并接觸良好，金屬棒第一次出磁場時到達右側傾斜軌道的最大高度h2=4.05m,取重力加速度大小g=10m/s2，不計金屬導軌電阻，金屬棒通過傾斜軌道與水平軌道交界處無機械能損失，求：
（1）金屬棒第一次穿過磁場的過程中，定值電阻上產(chǎn)生的焦耳熱QR；
（2）水平軌道的長度d；
（3）金屬棒第一次從右邊進入磁場后能夠到達左側傾斜軌道的最大高度h3。
【答案】（1）金屬棒第一次穿過磁場的過程中，定值電阻上產(chǎn)生的焦耳熱QR為2.85J。
（2）水平軌道的長度d為0.8m；
（3）金屬棒第一次從右邊進入磁場后能夠到達左側傾斜軌道的最大高度h3為3.2m。
（2）水平軌道的長度d為0.8m；
（3）金屬棒第一次從右邊進入磁場后能夠到達左側傾斜軌道的最大高度h3為3.2m。
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：107引用：4難度：0.4
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1．半徑為R的金屬圓環(huán)水平固定，電阻忽略不計。圓環(huán)內(nèi)存在與環(huán)面垂直的勻強磁場，磁感應強度為B。導體棒長為L（L＞2R），其單位長度電阻值為r。圖（a）中導體棒與圓環(huán)相切于O1點，t=0時刻起，從圖示位置以速度v勻速向右運動，棒始終與速度方向垂直。圖（b）中導體棒與圓環(huán)相切于O2點，t=0時刻起，以O2點為軸從圖示位置起在水平面內(nèi)順時針勻速轉過180°，角速度為ω；導體棒掃過整個環(huán)面時與環(huán)接觸良好。
（1）分析說明圖（a）中導體棒掃過整個環(huán)面過程中流過導體棒的電流變化情況；
（2）求圖（b）中導體棒兩端產(chǎn)生的感應電動勢E與時間t的關系式；
（3）若圖（a）、圖（b）中導體棒掃過整個環(huán)面所用時間相同，試比較兩種情況中導體棒運動到虛線（圓環(huán)上直徑位置）處，流過兩導體棒的感應電流大小。發(fā)布：2024/12/30 1:0:6組卷：99引用：2難度：0.7 -
2．如圖甲所示，在水平面上有一豎直向下的足夠寬的矩形勻強磁場區(qū)域，磁感應強度B0=0.2T，區(qū)域長度L=3m,在緊靠磁場的左邊界處的水平面上放置一正方形線框，匝數(shù)n=10，邊長a=1m,線框電阻R=1Ω，質量m=1kg?，F(xiàn)在線框上作用一水平恒力F，使線框從靜止開始向右進入磁場中，已知恒力F的大小為10N，線框與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，整個線框完全進入磁場前已經(jīng)勻速運動，g=10m/s2。當線框剛全部進入磁場開始計時，磁場即以如圖乙所示規(guī)律變化。下列說法正確的是（ ?。?br />
發(fā)布：2024/12/29 23:30:1組卷：150引用：3難度：0.5 -
3．如圖，空間某區(qū)域內(nèi)存在沿水平方向的勻強磁場，一正方形閉合金屬線框自磁場上方某處釋放后穿過磁場，整個過程線框平面始終豎直，線框邊長小于磁場區(qū)域上下寬度。以線框剛進入磁場時為計時起點，下列描述線框所受安培力F隨時間t變化關系的圖中，不正確的是（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/29 20:30:1組卷：234引用：3難度：0.7