如圖所示，間距L=1m的兩光滑金屬導軌相互平行放置，水平導軌與傾斜導軌之間用絕緣材料平滑連接。傾斜軌道的傾角θ=37°，在傾斜軌道上端有一單刀雙擲開關S，可連接E=9V、r=2Ω的電源或C=564F的未充電的電容器。在傾斜導軌區域和直導軌CDGH矩形區域存在著相同的磁場，方向豎直向上，在水平導軌的右端連接了R2=10Ω的電阻。已知R1=10Ω，d=3m,將開關S與1相連，一質量m=0.1kg的金屬導體棒ab恰好能靜止在高h=3.6m的傾斜導軌上。不計其他一切電阻和阻力，取g=10m/s2，求：
（1）磁感應強度B的大小；
（2）將開關S擲向2后，ab棒滑到MN處的速度v；
（3）ab棒通過CDGH磁場區域過程中R2上產生的焦耳熱。
5
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【答案】（1）磁感應強度B的大小為1T；
（2）將開關S擲向2后，ab棒滑到MN處的速度為4m/s；
（3）ab棒通過CDGH磁場區域過程中R2上產生的焦耳熱為1.63J。
（2）將開關S擲向2后，ab棒滑到MN處的速度為4
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（3）ab棒通過CDGH磁場區域過程中R2上產生的焦耳熱為1.63J。
【解答】
【點評】
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發布：2024/6/27 10:35:59組卷：198引用：3難度：0.4
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1．半徑為R的金屬圓環水平固定，電阻忽略不計。圓環內存在與環面垂直的勻強磁場，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順時針勻速轉過180°，角速度為ω；導體棒掃過整個環面時與環接觸良好。
（1）分析說明圖（a）中導體棒掃過整個環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（圓環上直徑位置）處，流過兩導體棒的感應電流大小。發布：2024/12/30 1:0:6組卷：99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寬的矩形勻強磁場區域，磁感應強度B0=0.2T，區域長度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n=10，邊長a=1m,線框電阻R=1Ω，質量m=1kg。現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μ=0.2，整個線框完全進入磁場前已經勻速運動，g=10m/s2。當線框剛全部進入磁場開始計時，磁場即以如圖乙所示規律變化。下列說法正確的是（ ）
發布：2024/12/29 23:30:1組卷：149引用：3難度：0.5 -
3．如圖，空間某區域內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（ ）發布：2024/12/29 20:30:1組卷：234引用：3難度：0.7