如圖甲所示，間距為L=0.25m的相互平行的水平光滑軌道HC、GD與足夠長的粗糙豎直軌道DE和CF在C、D處平滑連接，轉(zhuǎn)彎半徑忽略不計。CD處外側(cè)有一個槽口，可以使桿不脫離軌道且速率不變地滑入豎直軌道，軌道電阻不計。水平軌道上ABCD區(qū)域有變化的勻強磁場B1，B1磁場的寬度d=0.66m,B1的變化規(guī)律如圖乙所示，豎直軌道CDEF之間有傾斜的勻強磁場B2=2T，方向與水平面成θ=37°。EF間接有一阻值R=1.1Ω的定值電阻?，F(xiàn)有一長度與軌道間距相同，質(zhì)量為m=0.06kg、電阻不計的滑桿MN，在距離AB左側(cè)x0=0.70m處以v0=3m/s的初速度向右進入水平軌道，且在整個運動過程中與軌道的接觸良好。MN桿開始進入時為計時起點，滑桿與豎直軌道CDEF的動摩擦因數(shù)為μ=0.5，重力加速度g取10m/s2，cos37°=0.8，sin37°=0.6。求：
（1）當t=0.1s時桿電流大小和方向（填N→M或M→N）；
（2）MN桿到達CD處時的速度大小v1；
（3）MN桿通過CD進入豎直軌道后下滑高度h=0.85m時的速度為v=2.5m/s,求此時桿的加速度以及此下落過程中電阻R產(chǎn)生的焦耳熱。
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：209引用：3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(yīng)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O(shè)2點為軸從圖示位置起在水平面內(nèi)順時針勻速轉(zhuǎn)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(yīng)電動勢E與時間t的關(guān)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(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)挼木匦蝿驈姶艌鰠^(qū)域，磁感應(yīng)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(zhì)量m=1kg。現(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?cè)窟M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：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(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
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