如圖，電容為C的電容器通過單刀雙擲開關(guān)S左邊與一可變電動(dòng)勢的直流電源相連，右邊與兩根間距為L的光滑水平金屬導(dǎo)軌M1M2P1P2、N1N2Q1Q2相連（M1處左側(cè)有一小段光滑絕緣材料隔開且各部分平滑連接）。水平導(dǎo)軌存在兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，其中區(qū)域I方向豎直向上，區(qū)域Ⅱ豎直向下，虛線間的寬度都為d,兩區(qū)域相隔的距離足夠大。有兩根電阻均為R的金屬棒a和b與導(dǎo)軌垂直放置，金屬棒a質(zhì)量為m,金屬棒b質(zhì)量為3m,b棒置于磁場Ⅱ的中間位置EF處，并用絕緣細(xì)線系住，細(xì)線能承受的最大拉力為F0．現(xiàn)將S擲向“1”，經(jīng)足夠時(shí)間后再擲向“2”，已知在a棒到達(dá)小段絕緣材料前已經(jīng)勻速運(yùn)動(dòng)。
（1）當(dāng)a棒滑過絕緣材料后，若要使b棒在導(dǎo)軌上保持靜止，則電源電動(dòng)勢應(yīng)小于某一值E0．求E0的大小。
（2）若電源電動(dòng)勢小于E0，使a棒以速度v1（v1為已知量）滑過絕緣材料，求a棒通過虛線M1N1和M2N2的過程中，a棒產(chǎn)生的焦耳熱。
（3）若電源電動(dòng)勢大于E0，使a棒以速度v2（v2為已知量）滑過絕緣材料，從a棒剛好滑過絕緣材料開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過t0后滑過虛線M2N2位置，此時(shí)a棒的速度為12v2，求t0時(shí)刻金屬棒b的速度大小。
1
2
【考點(diǎn)】含容電路的動(dòng)態(tài)分析；電磁感應(yīng)過程中的能量類問題；安培力的計(jì)算公式及簡單應(yīng)用；法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容和表達(dá)式；動(dòng)量定理的內(nèi)容和應(yīng)用；導(dǎo)體平動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢；電容的概念、單位與物理意義．
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明：本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有，未經(jīng)書面同意，不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：185引用：4難度：0.3
相似題
-
1．有一種測量壓力的電子秤，其原理圖如圖所示。E是內(nèi)阻不計(jì)、電動(dòng)勢為6V的電源。R0是一個(gè)阻值為300Ω的限流電阻。G是由理想電流表改裝成的指針式測力顯示器。R是一個(gè)壓敏電阻，其阻值可隨壓力大小變化而改變，其關(guān)系如下表所示。C是一個(gè)用來保護(hù)顯示器的電容器。秤臺(tái)的重力忽略不計(jì)，試分析：
（1）利用表中的數(shù)據(jù)歸納出電阻R隨壓力F變化的函數(shù)式R=Ω；壓力F/N 0 50 100 150 200 250 300 … 電阻R/Ω 300 280 260 240 220 200 180 …
（2）若電容器的耐壓值為5V，該電子秤的最大稱量值為 N；
（3）如果把電流表中電流的刻度變換成壓力刻度，則該測力顯示器的刻度 。（選填“均勻”或“不均勻”）發(fā)布：2024/12/29 19:0:2組卷：26引用：6難度：0.7 -
2．如圖所示的電路中，電池的電動(dòng)勢為E，內(nèi)阻為r,R1、R2是兩個(gè)阻值固定的電阻，電容器的電容為C．當(dāng)可變電阻R的滑片向上端移動(dòng)時(shí)，通過R1的電流I1和通過R2的電流I2，電容器兩極板間的電壓U將如何變化（ ?。?img alt src="https://img.jyeoo.net/quiz/images/201201/45/bb16464e.png" style="vertical-align:middle" />
發(fā)布：2024/12/29 19:0:2組卷：29引用：6難度：0.7 -
3．如圖（a）所示的電路中，K與L間接一智能電源，用以控制電容器C兩端的電壓Uc。若Uc隨時(shí)間t的變化如圖（b）所示，則下列描述電阻R兩端電壓UR隨時(shí)間t變化的圖像中，正確的是（ ）發(fā)布：2024/12/29 18:0:2組卷：141引用：3難度：0.5