如圖1所示，足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置，寬度為L，一端連接阻值為R的電阻。導(dǎo)軌所在空間存在豎直向下的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B。電阻為r的導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上，其長度恰好等于導(dǎo)軌間距，與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌向右勻速運動，速度大小為v。導(dǎo)軌的電阻可忽略不計。
（1）求回路中的感應(yīng)電流I和導(dǎo)體棒兩端的電壓U；
（2）通過公式推導(dǎo)證明：導(dǎo)體棒向右勻速運動Δt時間內(nèi)，拉力做的功W等于電路獲得的電能W電；
（3）若要使回路中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，在導(dǎo)體棒運動的過程中，磁感應(yīng)強度B應(yīng)隨時間t變化。設(shè)t=0時刻磁場的磁感應(yīng)強度大小為B0，請在圖2中作出相應(yīng)的B-t圖像，并通過推導(dǎo)說明作圖依據(jù)。
（4）經(jīng)典物理學(xué)認為，金屬的電阻源于定向運動的自由電子和金屬離子（即金屬原子失去電子后的剩余部分）的碰撞。展開你想象的翅膀，對導(dǎo)體棒中的自由電子給出一個合理的運動模型；在此基礎(chǔ)上，試在圖3中畫出導(dǎo)體棒中的電子在沿導(dǎo)體棒所在直線方向上的受力示意圖（要求對每個力進行準確的文字說明）。
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：96引用：1難度：0.3
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1．如圖所示，兩根光滑的平行金屬導(dǎo)軌置于水平面內(nèi)，導(dǎo)軌間距為l,導(dǎo)軌之間接有電阻R，阻值為r的金屬棒ab與兩導(dǎo)軌垂直并保持接觸良好，整個裝置放在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向下。現(xiàn)使金屬棒ab以速度v在磁場中勻速運動，下列說法正確的是（ ）發(fā)布：2024/12/17 3:0:1組卷：347引用：1難度：0.7 -
2．如圖所示，兩根足夠長的平行光滑金屬軌道通過絕緣導(dǎo)線交叉相連，間距相同，軌道處于水平面內(nèi)，分別處于豎直方向的勻強磁場中，在兩根軌道上垂直軌道靜止放置三根相同的金屬棒。已知三根金屬棒接入電路的電阻均為R、質(zhì)量均為m,導(dǎo)軌間距為L，磁感應(yīng)強度均為B，不計軌道的電阻及金屬棒之間的作用力，金屬棒運動過程中不會碰撞，也沒有跨過導(dǎo)線交叉處，下列說法正確的是（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/16 3:30:1組卷：100引用：2難度：0.5 -
3．如圖所示，abcd為水平放置的平行“
”形光滑金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為l,bc間電阻為R，其它部分電阻不計。導(dǎo)軌間有垂直于導(dǎo)軌平面向下的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B。金屬桿放置在導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌的接觸點為M、N。并與導(dǎo)軌成θ角，金屬桿以ω的角速度繞N點由圖示位置逆時針勻速轉(zhuǎn)動到與導(dǎo)軌ab垂直。轉(zhuǎn)動過程中金屬桿與導(dǎo)軌始終接觸良好，金屬桿電阻忽略不計，則在金屬桿轉(zhuǎn)動過程中（ ）
發(fā)布：2024/12/19 11:30:1組卷：373引用：3難度：0.5
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