如圖1所示，有兩條相距L=1m的平行光滑金屬軌道，軌道在PM、QN之間水平，其中PM左側軌道的傾斜角θ=30°，QN右側軌道為弧線，在軌道的上端接有阻值R=2Ω的定值電阻。PM、QN之間存在豎直向下的磁場（PM、QN邊界上無磁場），磁感應強度的變化情況如圖2所示，PM、QN之間的距離d=2m。一質量為m=1kg、導軌間有效阻值為R1=2Ω的導體棒a從t=0時刻無初速度釋放，初始位置與水平軌道間的高度差H=5m。導體棒b靜置于磁場左邊界的水平軌道PM處，該導體棒的質量也為m=1kg,有效阻值R2=2Ω。導體棒a下滑后平滑進入水平軌道（轉角處無機械能損失），并與導體棒b發生彈性碰撞。運動中兩導體棒始終與導軌垂直并接觸良好，不計導軌電阻。重力加速度g取10m/s2。求：
（1）在0～2s內，通過導體棒b的電荷量；
（2）導體棒b進入磁場瞬間受到的安培力大小；
（3）導體棒b最終靜止的位置離PM的距離。
【答案】（1）在0～2s內，通過導體棒b的電荷量為1C；
（2）導體棒b進入磁場瞬間受到的安培力大小為30N；
（3）導體棒b最終靜止的位置離PM的距離為。
（2）導體棒b進入磁場瞬間受到的安培力大小為30N；
（3）導體棒b最終靜止的位置離PM的距離為
2
3
m
【解答】
【點評】
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發布：2024/4/20 14:35:0組卷：62引用：3難度：0.6
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