如圖,金屬導(dǎo)軌MNC和PQD,MN與PQ平行且間距為L(zhǎng),所在平面與水平面夾角為α,N、Q連線與MN垂直,M、P間接有阻值為R的電阻;光滑直導(dǎo)軌NC和QD在同一水平面內(nèi),與NQ的夾角為等大的銳角。均勻金屬棒ab和ef質(zhì)量均為m,長(zhǎng)均為L(zhǎng),ab棒初始位置在水平導(dǎo)軌上NQ處;ef棒垂直MN放在傾斜導(dǎo)軌上,與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ(已知μ<tanα<1),由導(dǎo)軌上的小立柱1和2阻擋而靜止。整個(gè)裝置在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中(圖中未畫出)。兩金屬棒與導(dǎo)軌保持良好接觸。導(dǎo)軌和ab棒的電阻不計(jì),ef棒的阻值為2R,靜摩擦因數(shù)與動(dòng)摩擦因數(shù)相等。忽略感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng),重力加速度為g。
(1)ab棒以垂直于NQ、水平向右的速度運(yùn)動(dòng)時(shí),電阻R上的感應(yīng)電流方向如何?
(2)若給ab棒一個(gè)垂直于NQ、水平向右的初速度v0在水平導(dǎo)軌上沿運(yùn)動(dòng)方向滑行一段距離后停止,ef棒始終靜止,求此過程ef棒上產(chǎn)生的熱量Q。
(3)若ab棒以垂直于NQ的速度v在水平導(dǎo)軌上向右勻速運(yùn)動(dòng),求其經(jīng)過NQ位置時(shí)ef棒所受安培力的大小FA;
(4)若ab棒以垂直于NQ的速度v在水平導(dǎo)軌上向右勻速運(yùn)動(dòng),在其經(jīng)過NQ位置時(shí)迅速取走小立柱1和2并開始計(jì)時(shí)。已知在最初的一段運(yùn)動(dòng)過程中ef棒保持靜止,求滿足條件的最強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度Bm。
【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);閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達(dá)式;安培力的計(jì)算公式及簡(jiǎn)單應(yīng)用;電磁感應(yīng)過程中的能量類問題;右手定則.
【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:49引用:1難度:0.2
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