如圖所示，水平面內(nèi)固定一半徑為r=0.5m的金屬圓環(huán)，長(zhǎng)也為r,電阻不計(jì)的金屬桿a沿半徑放置，一端與圓環(huán)接觸良好，另一端與過圓心的固定導(dǎo)電豎直轉(zhuǎn)軸OO'相連，并隨軸以角速度ω=2rad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，環(huán)內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)為B1=1T，方向豎直向下，圓環(huán)邊緣和轉(zhuǎn)軸分別通過電刷與水平導(dǎo)軌AB、CD良好接觸，在B、D端分別連接有兩傾斜導(dǎo)軌MN、EF，傾斜導(dǎo)軌與水平面成30°角，在NF間接一電阻阻值為R=0.5Ω，在傾斜導(dǎo)軌上平行于底邊放置一金屬棒b,其質(zhì)量為m=0.2kg,電阻也為R=0.5Ω，其距離NF為s=5.4m。水平軌道部分有一開關(guān)S，傾斜導(dǎo)軌部分存在一垂直于斜面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2，（B2未知），導(dǎo)軌間距均為L(zhǎng)=0.5m,（除題中電阻外其它電阻均不計(jì)，不計(jì)一切摩擦）。（g取10m/s2）
（1）開關(guān)S閉合，b棒恰能靜止在斜面上，求B2的大??；
（2）若B2=4T，斷開開關(guān)，b棒由靜止開始下滑，已知從靜止加速到最大速度的過程中通過b棒的電量為q=0.8C，求：
①棒b在下滑過程中達(dá)到最大速度時(shí)所發(fā)生的位移x；
②棒b從靜止開始運(yùn)動(dòng)到NF底邊所需的時(shí)間t。
【考點(diǎn)】導(dǎo)體平動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；電磁感應(yīng)過程中的動(dòng)力學(xué)類問題；電磁感應(yīng)過程中的能量類問題．
【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：41引用：2難度：0.5
相似題
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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(jì)。圓環(huán)內(nèi)存在與環(huán)面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。導(dǎo)體棒長(zhǎng)為L(zhǎng)（L＞2R），其單位長(zhǎng)度電阻值為r。圖（a）中導(dǎo)體棒與圓環(huán)相切于O1點(diǎn)，t=0時(shí)刻起，從圖示位置以速度v勻速向右運(yùn)動(dòng)，棒始終與速度方向垂直。圖（b）中導(dǎo)體棒與圓環(huán)相切于O2點(diǎn)，t=0時(shí)刻起，以O(shè)2點(diǎn)為軸從圖示位置起在水平面內(nèi)順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)過180°，角速度為ω；導(dǎo)體棒掃過整個(gè)環(huán)面時(shí)與環(huán)接觸良好。
（1）分析說明圖（a）中導(dǎo)體棒掃過整個(gè)環(huán)面過程中流過導(dǎo)體棒的電流變化情況；
（2）求圖（b）中導(dǎo)體棒兩端產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E與時(shí)間t的關(guān)系式；
（3）若圖（a）、圖（b）中導(dǎo)體棒掃過整個(gè)環(huán)面所用時(shí)間相同，試比較兩種情況中導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)到虛線（圓環(huán)上直徑位置）處，流過兩導(dǎo)體棒的感應(yīng)電流大小。發(fā)布：2024/12/30 1:0:6組卷：98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?qū)挼木匦蝿驈?qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度B0=0.2T，區(qū)域長(zhǎng)度L=3m,在緊靠磁場(chǎng)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(zhǎng)a=1m,線框電阻R=1Ω，質(zhì)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(jìn)入磁場(chǎng)中，已知恒力F的大小為10N，線框與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，整個(gè)線框完全進(jìn)入磁場(chǎng)前已經(jīng)勻速運(yùn)動(dòng)，g=10m/s2。當(dāng)線框剛?cè)窟M(jìn)入磁場(chǎng)開始計(jì)時(shí)，磁場(chǎng)即以如圖乙所示規(guī)律變化。下列說法正確的是（ ）
發(fā)布：2024/12/29 23:30:1組卷：146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(qiáng)磁場(chǎng)，一正方形閉合金屬線框自磁場(chǎng)上方某處釋放后穿過磁場(chǎng)，整個(gè)過程線框平面始終豎直，線框邊長(zhǎng)小于磁場(chǎng)區(qū)域上下寬度。以線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，下列描述線框所受安培力F隨時(shí)間t變化關(guān)系的圖中，不正確的是（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/29 20:30:1組卷：232引用：3難度：0.7