如圖所示，間距為l=1m且足夠長的平行金屬導軌MM1M2與NN1N2，由傾斜與水平兩部分平滑連接組成。傾角θ=37°的傾斜光滑導軌間有垂直導軌平面斜向上的勻強磁場，水平粗糙導軌間有豎直向上的勻強磁場，兩個勻強磁場的磁感應強度均為B=1T。質(zhì)量均為m=1kg的金屬棒a、b分別垂直放在傾斜和水平導軌上，a、b棒與水平粗糙導軌間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.2，現(xiàn)將a棒從傾斜導軌某位置由靜止開始釋放，并同時鎖定b棒，使其保持靜止。已知a棒穿過M1N1之前已做勻速直線運動，且當a棒剛穿過M1N1時，立即解除b棒鎖定并同時給b棒施加F=4N水平向右的恒定拉力，b棒運動t=2s后兩棒速度相等。已知a、b棒接入電路的電阻均為R=1Ω，不計導軌的電阻，兩棒始終與導軌保持接觸良好，在運動過程中兩棒不會發(fā)生碰撞，取g=10m/s2，sin37°=0.6，求：
（1）金屬棒a到達斜面底端M1N1時的速度v0的大??；
（2）為了保證兩棒不會發(fā)生碰撞，初始時金屬棒b到M1N1的最小距離Δs；
（3）a、b兩棒最終運動的速度va，vb大小。
【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：50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。圓環(huán)內(nèi)存在與環(huán)面垂直的勻強磁場，磁感應強度為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O2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)生的感應電動勢E與時間t的關系式；
（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電流大小。發(fā)布：2024/12/30 1:0:6組卷：97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?，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（ ）
發(fā)布：2024/12/29 23:30:1組卷：141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變化關系的圖中，不正確的是（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/29 20:30:1組卷：231引用：3難度：0.7
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