壓軸題09 電路與電磁感應(yīng)綜合專題

1、壓軸題09電路與電磁感應(yīng)綜合專題如圖所示，有一傾斜的光滑平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為6=30。，導(dǎo)軌間距為 L=0.5m,接在兩導(dǎo)軌間的電阻為R=3 Q，在導(dǎo)軌的中間矩形區(qū)域內(nèi)存在垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng) 磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=2T。一質(zhì)量為m=0.2kg、有效電阻為尸6Q的導(dǎo)體棒從距磁場(chǎng)上邊緣 d=2m處由靜止釋放，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)了一段距離加速度變?yōu)榱?，然后再運(yùn)動(dòng)一段距離離開(kāi)磁場(chǎng)， 磁場(chǎng)區(qū)域的長(zhǎng)度為4d，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好，且始終保持與導(dǎo)軌垂直。不計(jì) 導(dǎo)軌的電阻，取g=10m/s2。求：導(dǎo)體棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)導(dǎo)體棒兩端的電壓U0；導(dǎo)體棒通過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中，導(dǎo)體棒產(chǎn)生的焦

2、耳熱2；求導(dǎo)體棒從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到離開(kāi)磁場(chǎng)經(jīng)歷的時(shí)間，。如圖所示，固定在水平面上間距為l的兩條平行光滑金屬導(dǎo)軌，垂直于導(dǎo)軌放置的兩根金屬棒MN 和PQ長(zhǎng)度也為I、電阻均為人，兩棒與導(dǎo)軌始終接觸良好。MN兩端通過(guò)開(kāi)關(guān)v與電阻為R的 單匝金屬線圈相連，線圈內(nèi)存在豎直向下均勻增加的磁場(chǎng)，磁通量變化率為常量立。圖中虛線右 側(cè)有垂直于導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。PQ的質(zhì)量為m，金屬導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)， 電阻忽略不計(jì)。閉合S，若使PQ保持靜止，需在其上加多大的水平恒力F，并指出其方向；斷開(kāi)S，PQ在上述恒力作用下，由靜止開(kāi)始到速度大小為v的加速過(guò)程中流過(guò)PQ的電荷量為q，求該過(guò)程安培力做的功W。如圖甲所

3、示，兩根與水平面成6 =30角的足夠長(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌平行放置，導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)。整個(gè)裝置處于垂直于導(dǎo)軌平面斜向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為及現(xiàn)將質(zhì) 量均為朋、電阻均為R的金屬棒。、b垂直于導(dǎo)軌放置，不可伸長(zhǎng)的絕緣細(xì)線一端系在金屬棒b 的中點(diǎn)。另一端N通過(guò)輕質(zhì)小滑輪與質(zhì)量為M的物體相連，細(xì)線與導(dǎo)軌平面平行。運(yùn)動(dòng)過(guò)程中 金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好，不計(jì)一切摩擦，物體始終未與地而接觸，重力加速度g取 10m/s2：若金屬棒a固定，M=m由靜止釋放b，求釋放瞬間金屬捧b的加速度大?。蝗艚饘侔艄潭?，L=1m，B=1T，m=0.2kg，R=1Q，改變物體的質(zhì)量M，使金屬棒b沿斜面向上

4、運(yùn)動(dòng)，請(qǐng)推導(dǎo)出金屬棒b獲得的最大速度v與物體質(zhì)量M的關(guān)系式，并在乙圖中畫出v-m圖像；若將N端的物體去掉，并對(duì)細(xì)線的這一端施加豎直向下的恒力斤mg，同時(shí)將金屬棒a、b由 靜止釋放。從靜止釋放到棒a恰好開(kāi)始勻速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，棒a的位移大小為x。求這個(gè)過(guò)程中 棒a產(chǎn)生的焦耳熱。如圖所示，水平放置的、足夠長(zhǎng)的光滑金屬軌道與光滑傾斜軌道以小圓弧平滑對(duì)接在傾斜軌道 上高h(yuǎn)=l.8 m處放置一金屬桿a，在平直軌道靠右端處放置另一金屬桿b，平直軌道區(qū)域有豎直向 上的勻強(qiáng)磁揚(yáng).現(xiàn)由靜止釋放桿a，桿a下滑到水平軌道后即進(jìn)入磁場(chǎng)，此時(shí)桿b的速度大小為 v0=3 m/s，方向向左.已知ma=2 kg，mb=lkg，

5、金屬桿與軌道接觸良好，g取10m/s2.求：桿a下滑到水平軌道上瞬間的速度大小.桿a、b在水平軌道上的共同速度大小.在整個(gè)過(guò)程中電路消耗的電能.如圖，平行金屬導(dǎo)軌由水平部分和傾斜部分組成，傾斜部分是兩個(gè)豎直放置的四分之一圓弧導(dǎo)軌，圓弧半徑r=0.2m。水平部分是兩段均足夠長(zhǎng)但不等寬的光滑導(dǎo)軌，CC =3AA =0.6m，水平導(dǎo) 軌與圓弧導(dǎo)軌在刀力平滑連接。整個(gè)裝置處于方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T, 導(dǎo)體棒MN、PQ的質(zhì)量分別為mj=0.2kg. m2=0.6kg，長(zhǎng)度分別為=0.2m、l2=0.6m，電阻分別為 %=1.0忠R2=3.0Q，PQ固定在寬水平導(dǎo)軌上?，F(xiàn)給導(dǎo)體棒MN

6、 一個(gè)初速度，使其恰好沿圓弧導(dǎo) 軌從最高點(diǎn)勻速下滑，到達(dá)圓弧最低處刀力位置時(shí)，MN克服安培力做功的瞬時(shí)功率為0.04W， 重力加速度g=10m/s2，不計(jì)導(dǎo)軌電阻，導(dǎo)體棒MN、PQ與導(dǎo)軌一直接觸良好。求：導(dǎo)體棒MN到達(dá)圓弧導(dǎo)軌最低處力力位置時(shí)對(duì)軌道的壓力大??；導(dǎo)體棒MN沿圓弧導(dǎo)軌下滑過(guò)程中，MN克服摩擦力做的功(保留3位有效數(shù)字)；若導(dǎo)體棒MN到達(dá)刀刀位置時(shí)釋放PQ，之后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中通過(guò)回路某截面的電量q。(2020-河北省衡水中學(xué)高三期中)如圖所示，PQMN與CDEF為兩根足夠長(zhǎng)的固定平行金屬導(dǎo)軌， 導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)。PQ、MN、CD、EF為相同的弧形導(dǎo)軌；QM、DE為足夠長(zhǎng)的水平導(dǎo)軌。導(dǎo)軌的

7、水平部分QM和DE處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。a、b為材料相同、長(zhǎng)都為L(zhǎng) 的導(dǎo)體棒，跨接在導(dǎo)軌上。已知a棒的質(zhì)景為3m、電阻為R，b棒的質(zhì)量為m、電阻為3R，其它 電阻不計(jì)。金屬棒a和b都從距水平面高度為h的弧形導(dǎo)軌上由靜止釋放，分別通過(guò)DQ、EM同 時(shí)進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，a、b棒在水平導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)不會(huì)相碰。若金屬棒a、b與導(dǎo)軌接觸良好，且 不計(jì)導(dǎo)軌的電阻和棒與導(dǎo)軌的摩擦。金屬棒b向左運(yùn)動(dòng)速度大小減為金屬棒a的速度大小的一半時(shí)，金屬棒a的速度多大？金屬棒a、b進(jìn)入磁場(chǎng)后，如先離開(kāi)磁場(chǎng)的某金屬棒在離開(kāi)磁場(chǎng)前已勻速運(yùn)動(dòng)，此棒從進(jìn)入磁 場(chǎng)到勻速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程電路中產(chǎn)生的焦耳熱多大？從b棒速度減

8、為零至兩棒達(dá)共速過(guò)程中二者的位移差是多大？7.如圖所示，CEG、DFH是兩條足夠長(zhǎng)的、水平放置的平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，在CDFE區(qū)域存在垂直于導(dǎo)軌平面向上的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為可導(dǎo)軌的右端接有一阻值為 R的電阻，左端與光滑彎曲軌道MC、ND平滑連接?，F(xiàn)將一阻值為R，質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒從彎曲 軌道上h高處由靜止釋放，導(dǎo)體棒最終恰停在磁場(chǎng)的右邊界EF處。金屬導(dǎo)軌電阻不計(jì)，EF左側(cè) 導(dǎo)軌光滑，右側(cè)導(dǎo)軌粗糙，與導(dǎo)體棒間動(dòng)摩擦因數(shù)為加建立原點(diǎn)位于磁場(chǎng)左邊界CD、方向沿 導(dǎo)軌向右的坐標(biāo)軸X，已知導(dǎo)體棒在有界磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速度隨位移均勻變化，即滿足關(guān)系式：B 2 Lv =七-2 rX，v0為導(dǎo)體

9、棒進(jìn)入有界磁場(chǎng)的初速度。求：有界磁場(chǎng)區(qū)域的寬度d；導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)到x = %加速度a；若導(dǎo)體棒從彎曲軌道上4h高處由靜止釋放，則導(dǎo)體棒最終的位置坐標(biāo)X和這一過(guò)程中導(dǎo)體棒上產(chǎn)生的焦耳熱Q。8.足夠長(zhǎng)的平行金屬軌道M、N，相距L=0.5m，且水平放置。M、N左端與半徑R=0.4m的光滑豎 直半圓軌道相連，金屬棒b和c可在軌道上無(wú)摩擦地滑動(dòng)，兩金屬棒的質(zhì)量mb=mc=0.1kg，電阻 Rb=Rc=1Q，軌道的電阻不計(jì)。平行水平金屬軌道M、N處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁 場(chǎng)方向與軌道平面垂直，光滑豎直半圓軌道在磁場(chǎng)外，如圖所示。若使b棒以初速度v0=10m/s 開(kāi)始向左運(yùn)動(dòng)，求：c棒的最大速度；

10、c棒中產(chǎn)生的焦耳熱；若c棒達(dá)最大速度后沿半圓軌道上滑，金屬棒c到達(dá)軌道最高點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力的大小。9.如圖所示，兩條相距L的光滑平行金屬導(dǎo)軌傾斜放置，與水平面的夾角為仇其上端接一阻值為R的電阻；一根與導(dǎo)軌垂直的金屬棒置于兩導(dǎo)軌上，金屬棒的長(zhǎng)度為L(zhǎng)；在電阻、導(dǎo)軌和金屬棒中間有一面積為S的區(qū)域，區(qū)域中存在垂直于導(dǎo)軌平面向下的均勻磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B1隨時(shí) 間t的變化關(guān)系為B=kt，式中k為常量；虛線MN左側(cè)是一勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，區(qū)域上邊界MN (虛 線)與導(dǎo)軌垂直，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0,方問(wèn)向也垂直于導(dǎo)軌平面向下。某時(shí)刻，金屬棒 從圖示位置由靜止釋放，在t0時(shí)刻恰好以速度越過(guò)MN，此后沿導(dǎo)軌向

11、下做勻速運(yùn)動(dòng)。金屬棒 與導(dǎo)軌始終相互垂直并接觸良好，它們的電阻均忽略不計(jì)。分別求出在時(shí)刻J(t1t0)的感應(yīng)電流的大小;(2)求金屬棒的質(zhì)量及0t(tt0)時(shí)間內(nèi)電阻R產(chǎn)生的熱量。如圖所示，兩條足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌相距為L(zhǎng)=1m，與水平面的夾角為伊37，整個(gè)空間存在 垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=2T，ab處及其上方軌道光滑，ab下方軌 道粗糙。當(dāng)導(dǎo)體棒ab以初速度v0=10m/沿導(dǎo)軌上滑至最大高度的過(guò)程中，導(dǎo)體棒cd一直靜止在 導(dǎo)軌上，已知兩導(dǎo)體棒質(zhì)量均為m=1kg，電阻均為R=2.5Q，導(dǎo)體棒ab上滑的最大位移為s=1.25m， 導(dǎo)軌電阻不計(jì)，空氣阻力不計(jì)，重力加速度為

12、g (g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8)，試求在導(dǎo) 體棒ab上滑的整個(gè)過(guò)程中導(dǎo)體棒ab運(yùn)動(dòng)初始時(shí)刻的加速度大??；導(dǎo)體棒ab運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；導(dǎo)體棒cd產(chǎn)生的焦耳熱。如圖，光滑金屬軌道POQ、POQ互相平行，間距為L(zhǎng),其中OQ和OQ位于同一水平面內(nèi)，PO和PO構(gòu)成的平面與水平面成30。正方形線框ABCD邊長(zhǎng)為L(zhǎng),其中AB邊和CD邊質(zhì)量 均為朋，電阻均為,，兩端與軌道始終接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。BC邊和AD邊為絕緣輕桿，質(zhì) 量不計(jì)。線框從斜軌上自靜止開(kāi)始下滑，開(kāi)始時(shí)底邊AB與OO相距L。在水平軌道之間，必啊初 長(zhǎng)方形區(qū)域分布著有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，OM = ON L，NM右側(cè)區(qū)域

13、分布著豎直向下的 勻強(qiáng)磁場(chǎng)，這兩處磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B。在右側(cè)磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)有一垂直軌道放置并被暫時(shí) 鎖定的導(dǎo)體桿時(shí)，其質(zhì)量為m電阻為，。鎖定解除開(kāi)關(guān)K與M點(diǎn)的距離為L(zhǎng)，不會(huì)阻隔導(dǎo)軌中 的電流。當(dāng)線框AB邊經(jīng)過(guò)開(kāi)關(guān)K時(shí)，EF桿的鎖定被解除，不計(jì)軌道轉(zhuǎn)折處OO和鎖定解除開(kāi) 關(guān)造成的機(jī)械能損耗。求整個(gè)線框剛到達(dá)水平面時(shí)的速度v0；求線框AB邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，AB兩端的電壓UAB;AB求CD邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線框的速度v；2 B 2 L若線框AB邊尚未到達(dá)M N，桿EF就以速度七=箱廠離開(kāi)MV右側(cè)磁場(chǎng)區(qū)域，求此時(shí)線框的速度多大？12.如圖甲所示，利用粗糙絕緣的水平傳送帶輸送一正方形單匝金屬線圈abcd，

14、傳送帶以恒定速度v0運(yùn)動(dòng)。傳送帶的某正方形區(qū)域內(nèi)，有一豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。當(dāng)金屬線圈的 bc邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，直到bc邊離開(kāi)磁場(chǎng)，其速度與時(shí)間的關(guān)系如圖乙所示，且在傳送帶 上始終保持ad、bc邊平行于磁場(chǎng)邊界。已知金屬線圈質(zhì)量為朋，電阻為R邊長(zhǎng)為乙線圈與傳 送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為#，重力加速度為g。求下列問(wèn)題：線圈剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的加速度大??；正方形磁場(chǎng)的邊長(zhǎng)d。13.物理現(xiàn)象的分析有宏觀與微觀兩個(gè)視角。現(xiàn)討論如下情境：在豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻 強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩根足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬軌道MN、PQ固定在水平面內(nèi)，相距為乙電阻不計(jì)。電 阻為R、質(zhì)量為m的金屬導(dǎo)體棒ab垂直于MN、

15、PQ放在軌道上，與軌道接觸良好，導(dǎo)體棒ab 的中點(diǎn)用輕繩經(jīng)過(guò)滑輪與質(zhì)量為M的物塊相連。物塊放在水平地面上，輕繩處于豎直方向上剛好 張緊，如圖1所示。MP間接有電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r的電源，其它連接導(dǎo)線的電阻不計(jì)，不計(jì)一 切摩擦。已知：B=1T，Z=0.5m，R=2Q，E=3V，r=1Q，M=0. 02kg，m=0. 01kg，g=10m/s2，電 子的質(zhì)量為m0，電量為e。閉合S，導(dǎo)體棒ab從靜止開(kāi)始向運(yùn)動(dòng)，若某時(shí)刻導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)速度為V，E - BLv此時(shí)回路中的電流可用公式/ = 一-一進(jìn)行計(jì)算，與為回路中的總電阻。求：z閉合電鍵S瞬間，電路中的電流；分析導(dǎo)體棒水平方向所受各力變化的情況，定性畫

16、出導(dǎo)體棒速度與時(shí)間的變化圖像；計(jì)算導(dǎo)體棒穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)后，自由電荷運(yùn)動(dòng)沿棒方向受到的碰撞阻力的平均值與沿棒方向的洛為L(zhǎng) = 0.5m的足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌，放置在傾角均為。=30。的對(duì)稱斜面上，兩導(dǎo)軌平滑連接，連 接處水平，兩導(dǎo)軌右側(cè)接有阻值為R=0.8Q的固定電阻，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。整個(gè)裝置處于大小為 B = 1T，方向垂直于左邊斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。質(zhì)量為以=0.1kg，電阻為r = 0.2Q的導(dǎo)體棒I從左側(cè)導(dǎo)軌足夠高處自由釋放，運(yùn)動(dòng)到底端時(shí)與放置在導(dǎo)軌底部的質(zhì)量也為m = 0.1kg的絕緣棒II發(fā)生完全彈性碰撞(等質(zhì)量的物體發(fā)生完全彈性碰撞時(shí)，交換速度)。若不計(jì)棒與導(dǎo)軌間的摩擦阻力，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中棒I和棒

17、II與軌道接觸良好且始終與軌道垂直，求：第一次碰撞后，棒I沿右側(cè)斜面上滑的最大高度h ；第二次碰撞后，棒I沿左側(cè)斜面上滑的最大距離為0.25m，該過(guò)程的時(shí)間；若從釋放棒I到系統(tǒng)狀態(tài)不再發(fā)生變化的整個(gè)過(guò)程中，電阻A產(chǎn)生的熱量為Q = 0.64J，棒I釋放點(diǎn)的高度H。如圖所示，一平行傾斜光滑金屬導(dǎo)軌與間距相同的水平光滑導(dǎo)軌平滑連接，電阻均不計(jì)，導(dǎo)軌 與水平傾角為30，導(dǎo)軌間距L=0. 5m，傾斜導(dǎo)軌平面存在著垂直斜面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng) 度為與，導(dǎo)軌上端與匝數(shù)N=100匝的線圈相連接，線圈面積S=0.01m2，線圈電阻R = 0.04Q， 線圈內(nèi)存在一垂直平面向下的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化為

18、B1= 0.2 + 0.6t (T)。用同種材料 制作成一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)、粗細(xì)均勻的正方形導(dǎo)體框放在水平導(dǎo)軌上，質(zhì)量為m2 = 0.4 kg，%= .8Q， 其中AB邊(包括A、B)絕緣漆被刮去，其他三邊有絕緣漆，兩邊與水平導(dǎo)軌相接觸。假設(shè)水平 導(dǎo)軌與地面的高度足夠大，在水平地面存在豎直方向的相間的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)寬度為L(zhǎng)，相鄰磁 場(chǎng)間距也為L(zhǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B3=0. 2T。現(xiàn)在在傾斜導(dǎo)軌上垂直放置一導(dǎo)體棒PQ，棒長(zhǎng)為L(zhǎng)，質(zhì) 量m1= 0.1 kg，電阻R1= 0.02Q，若閉合開(kāi)關(guān)婦，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)以，導(dǎo)體棒PQ恰好能靜在斜導(dǎo)軌 上。然后斷開(kāi)婦，閉合灼，導(dǎo)體棒由靜止下滑，達(dá)到勻速后進(jìn)入水平導(dǎo)軌并與正方形導(dǎo)

19、體線框 相碰，相碰后不分開(kāi)一起向右運(yùn)動(dòng)，然后從導(dǎo)軌水平飛出，假設(shè)線框在空中運(yùn)動(dòng)過(guò)程中保持水平， 不發(fā)生翻轉(zhuǎn)，最后穿過(guò)豎直磁場(chǎng)落在水平地面上。求垂直斜面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小。求正方形線框飛出到落地的水平位移；求正方形線框從飛出到落地過(guò)程，CD邊電流產(chǎn)生的焦耳熱；求正方形線框從飛出到落地過(guò)程，CD邊的電勢(shì)差隨水平位移的函數(shù)關(guān)系。如圖所示，平行光滑金屬導(dǎo)軌PQ、MN分別由一段圓弧和水平部分組成，水平部分固定在絕緣 水平面上，導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)、M、P間接有阻值為R的定值電阻，導(dǎo)軌水平部分在CD、EF間有垂 直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)/，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，GH右側(cè)有垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)II， 磁

20、感應(yīng)強(qiáng)度大小為2B，金屬棒b垂直導(dǎo)軌放在導(dǎo)軌的EF、GH之間，金屬棒a在圓弧導(dǎo)軌上離 水平面高h(yuǎn)處由靜止釋放，金屬棒在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌接觸良好并與導(dǎo)軌垂直，兩金 屬棒接入電路的電阻均為R，質(zhì)量均為m，CD、EF間的距離為2h，重力加速度為g，金屬棒a 與b碰撞后粘在一起，最后金屬棒a、b停在磁場(chǎng)II區(qū)域內(nèi)，求：金屬棒a通過(guò)磁場(chǎng)I的過(guò)程中，通過(guò)定值電阻的電量；金屬棒a離開(kāi)磁場(chǎng)I時(shí)的速度大??；金屬棒a、b 一起在磁場(chǎng)II中運(yùn)動(dòng)的距離X。如圖所示，兩條平行的固定金屬導(dǎo)軌相距L=1m，光滑水平部分有一半徑為r=0.3m的圓形磁場(chǎng) 區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1 = .5T、方向豎直向下；傾斜部分

21、與水平方向的夾角為0=37， 處于垂直于斜面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=0.5T。金屬棒PQ和MN的質(zhì)量均為m=0.lkg， 電阻均為R = 10。PQ置于水平導(dǎo)軌上，MN放置于傾斜導(dǎo)軌上、剛好不下滑。兩根金屬棒均與導(dǎo) 軌垂直且接觸良好。從某時(shí)刻起，PQ棒在水平外力的作用下由靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)PQ棒進(jìn)人磁場(chǎng)B1中時(shí)，即以速度v=16m/s；勻速穿過(guò)該區(qū)域。不計(jì)導(dǎo)軌的電阻，PQ始終在水平導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)。取 g = 10m/s2，sin37。= 0.6,cos37 = 0.8 ；求MN棒剛要滑動(dòng)時(shí)，PQ所處的位置；求從PQ棒開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到MN棒剛要滑動(dòng)的過(guò)程中通過(guò)PQ棒的電荷量；通過(guò)計(jì)算，定量畫出

22、PQ棒進(jìn)人磁場(chǎng)B后在磁場(chǎng)中水平外力F隨位移變化的圖像。如圖所示，兩根粗細(xì)均勻的金屬棒心、N，用兩根等長(zhǎng)的、不可伸長(zhǎng)的柔軟導(dǎo)線將它們連接成 閉合回路，并懸掛在光滑絕緣的水平直桿上，并使兩金屬棒水平。在M棒的下方有高為H、寬 度略小于導(dǎo)線間距的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，此時(shí)M棒在磁 場(chǎng)外距上邊界高h(yuǎn)處(h H，且h、H均為未知量)，N棒在磁場(chǎng)內(nèi)緊貼下邊界。已知：棒M、N 質(zhì)量分別為3m、m，棒在磁場(chǎng)中的長(zhǎng)度均為乙電阻均為。將M棒從靜止釋放后，在它將要進(jìn) 入磁場(chǎng)上邊界時(shí)，加速度剛好為零；繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，在2棒未離開(kāi)磁場(chǎng)上邊界前已達(dá)勻速。導(dǎo)線質(zhì)量 和電阻均不計(jì)，重力加速度為g：求M棒將要進(jìn)入磁場(chǎng)上邊界時(shí)回路的電功率；若已知M棒從靜止釋放到將要進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，經(jīng)歷的時(shí)間為t，求該過(guò)程中M棒上產(chǎn)生的 焦耳熱0；在圖2坐標(biāo)系內(nèi)，已定性畫出從靜止釋放M棒，到其離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程中“v-t圖像”的部分圖 線，請(qǐng)你補(bǔ)畫出M棒“從勻速運(yùn)動(dòng)結(jié)束，到其離開(kāi)磁場(chǎng)”的圖線，并寫出兩縱坐標(biāo)。、b的值。19.如圖甲所示，兩根完全相同的光滑平行導(dǎo)軌固定，每根導(dǎo)軌均由兩段與水平成0=30的長(zhǎng)直導(dǎo)軌和-段圓弧導(dǎo)軌平滑連接而成，導(dǎo)軌兩端均連接電阻，阻值 氣=2。，導(dǎo)軌聞距L=0.6m .在 右側(cè)導(dǎo)軌所在斜面的矩形區(qū)域M 1M