如圖所示，兩根足夠長的平行金屬導(dǎo)軌固定在傾角θ=30°的斜面上，間距為L，空間分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，與導(dǎo)軌平面垂直且向上的勻強(qiáng)磁場。將兩根金屬棒a、b放置在導(dǎo)軌上，并將b用輕繩通過定滑輪和物塊c連接。已知兩棒的長度均為L，電阻均為R，質(zhì)量均為m,物塊c的質(zhì)量也為m,金屬棒a、b始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，不考慮其他電阻，不計(jì)一切摩擦，重力加速度大小為g。
（1）將金屬棒b鎖定，釋放金屬棒a,求金屬棒a的最終速度v1；
（2）物塊c以2v1的速度豎直向下運(yùn)動，同時(shí)釋放金屬棒a,求金屬棒b的最終速度v2；
（3）在（2）問中，若a、b、c從開始運(yùn)動經(jīng)時(shí)間t到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)，求該過程中a、b產(chǎn)生的總焦耳熱。
【考點(diǎn)】電磁感應(yīng)過程中的能量類問題；電磁感應(yīng)過程中的動力學(xué)類問題；閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達(dá)式；動量定理的內(nèi)容和應(yīng)用；導(dǎo)體平動切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢．
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：313引用：1難度：0.3
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1．如圖所示，電阻不計(jì)的光滑金屬導(dǎo)軌由直窄軌AB、CD以及直寬軌EF、GH組合而成，窄軌和寬軌均處于同一水平面內(nèi)，AB、CD等長且與EF、GH均相互平行，BE、GD等長、共線，且均與AB垂直，窄軌間距為，寬軌間距為L。窄軌和寬軌之間均有豎直向上的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場。由同種材料制成的相同金屬直棒a、b始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，棒長為L、質(zhì)量為m、電阻為R。初始時(shí)b棒靜止于導(dǎo)軌EF段某位置，a棒從AB段某位置以初速度v0向右運(yùn)動，且a棒距窄軌右端足夠遠(yuǎn)，寬軌EF、GH足夠長。下列判斷正確的是（ ?。?/h2>L2發(fā)布：2024/12/20 1:30:2組卷：335引用：3難度：0.3 -
2．如圖所示，兩水平虛線間存在垂直于紙面方向的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，邊長為h的正方形導(dǎo)體框由虛線1上方無初速度釋放，在釋放瞬間ab邊與虛線1平行且相距h。已知導(dǎo)體框的質(zhì)量為m,總電阻為r,重力加速度為g,cd邊與兩虛線重合時(shí)的速度大小均為v=，忽略空氣阻力，導(dǎo)體框在運(yùn)動過程中不會發(fā)生轉(zhuǎn)動，則（ ?。?/h2>2gh2發(fā)布：2024/12/19 8:30:1組卷：346引用：2難度：0.4 -
3．某校物理學(xué)習(xí)興趣小組對英國偉大的物理學(xué)家法拉第幾十年如一日地研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的精神十分欽佩，在學(xué)習(xí)電磁感應(yīng)一章的內(nèi)容后，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的簡單裝置來研究電磁感應(yīng)的相關(guān)知識，圖中光滑金屬導(dǎo)軌ab、ac成37°角固定放置在水平面上，在導(dǎo)軌上放置一根質(zhì)量為m的金屬桿，與導(dǎo)軌交于M、N兩點(diǎn)，且MN間的距離為L0，導(dǎo)軌和金屬桿是用同種材料制成的，單位長度的電阻均為R0。整個(gè)裝置處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。在外力作用下，導(dǎo)體棒由MN處運(yùn)動到虛線位置（導(dǎo)體棒和ac始終保持垂直），該過程中導(dǎo)體棒的速度的倒數(shù)隨位移變化的關(guān)系圖像如圖乙所示。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，在這個(gè)運(yùn)動過程中（ ?。?br />
發(fā)布：2024/12/20 12:0:2組卷：76引用：1難度：0.4
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