如圖甲所示,間距為l、電阻不計的光滑導軌固定在傾角為θ的斜面上。在區域Ⅰ內有方向垂直于斜面的勻強磁場,磁感應強度為B;在區域Ⅱ內有垂直于斜面向下的勻強磁場,其磁感應強度Bt的大小隨時間t變化的規律如圖乙所示。t=0時刻在軌道上端的金屬細棒ab從如圖所示位置由靜止開始沿導軌下滑,同時下端的另一金屬細棒cd在位于區域Ⅰ內的導軌上由靜止釋放。在ab棒運動到區域Ⅱ的下邊界EF處之前,cd棒始終靜止不動,兩棒均與導軌接觸良好。已知cd棒的質量為m、電阻為R,ab棒的質量、阻值均未知,區域Ⅱ沿斜面的長度為2l,在t=tx時刻(tx未知),ab棒恰進入區域Ⅱ,重力加速度為g,求:
(1)通過cd棒電流的方向和區域Ⅰ內磁場的方向;
(2)當ab棒在區域Ⅱ內運動時cd棒消耗的電功率;
(3)ab棒從開始下滑至EF的過程中回路產生的熱量。

【答案】(1)通過cd棒電流的方向 d→c,和區域Ⅰ內磁場的方向垂直于斜面向上;
(2)當ab棒在區域Ⅱ內運動時cd棒消耗的電功率;
(3)ab棒從開始下滑至EF的過程中回路產生的熱量為4mglsinθ。
(2)當ab棒在區域Ⅱ內運動時cd棒消耗的電功率
m
2
g
2
R
si
n
2
θ
B
2
l
2
(3)ab棒從開始下滑至EF的過程中回路產生的熱量為4mglsinθ。
【解答】
【點評】
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發布:2024/10/11 16:0:2組卷:38引用:2難度:0.4