如圖所示，間距為L(zhǎng)的兩條足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌與水平面的夾角為θ，導(dǎo)軌光滑且電阻忽略不計(jì)。磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B的條形勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌平面垂直，磁場(chǎng)區(qū)域的寬度為d1，磁場(chǎng)區(qū)域之間的距離為d2，兩根質(zhì)量均為m,有效電阻均為R的導(dǎo)體棒a和b放在導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直。（設(shè)重力加速度為g）
（1）若導(dǎo)體棒a進(jìn)入第2個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，導(dǎo)體棒b以與a同樣的速度進(jìn)入第1個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域，求導(dǎo)體棒b穿過第1個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域過程中增加的動(dòng)能ΔEk；
（2）若導(dǎo)體棒a進(jìn)入第2個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，導(dǎo)體棒b恰好離開第1個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域；此后導(dǎo)體棒a離開第2個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，導(dǎo)體棒b又恰好進(jìn)入第2個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域，且導(dǎo)體棒a、b在任意一個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域或無磁場(chǎng)區(qū)域的運(yùn)動(dòng)時(shí)間均相等，求：導(dǎo)體棒a穿過第2個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域過程中，通過導(dǎo)體棒a的電量q；
（3）對(duì)于第（2）問所述的運(yùn)動(dòng)情況，求導(dǎo)體棒a穿出第k個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)的速率v的大小。
【考點(diǎn)】電磁感應(yīng)過程中的動(dòng)力學(xué)類問題；電磁感應(yīng)過程中的能量類問題；閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達(dá)式；動(dòng)量定理的內(nèi)容和應(yīng)用；牛頓第二定律的簡(jiǎn)單應(yīng)用．
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：198引用：1難度：0.3
相似題
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1．如圖所示，水平放置的平行光滑軌道上有可自由移動(dòng)的金屬棒PQ、MN，當(dāng)PQ在外力作用下運(yùn)動(dòng)時(shí)，MN在磁場(chǎng)力作用下向左運(yùn)動(dòng)，則PQ所做的運(yùn)動(dòng)可能是（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/29 14:0:1組卷：233引用：14難度：0.5 -
2．電磁軌道炮是利用磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體的作用使炮彈加速的，其簡(jiǎn)化原理示意圖如圖丙所示。假設(shè)圖中直流電源電動(dòng)勢(shì)為E=45V（內(nèi)阻不計(jì)），電容器的電容為C=22F。兩根固定于水平面內(nèi)的光滑平行金屬導(dǎo)軌間距為l=1m,電阻不計(jì)。炮彈可視為一質(zhì)量為m=2kg,電阻為R=5Ω的金屬棒MN，垂直放在兩導(dǎo)軌間處于靜止?fàn)顟B(tài)，并與導(dǎo)軌良好接觸。導(dǎo)軌間存在垂直于導(dǎo)軌平面向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。接通電路后MN開始向右加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過一段時(shí)間后回路中電流為零，MN達(dá)到最大速度，之后離開導(dǎo)軌。求：
（1）直流電源的a端是正極還是負(fù)極？
（2）若用導(dǎo)線將1、2連接讓直流電源供電，MN離開導(dǎo)軌時(shí)的最大速度的大??；
（3）若開關(guān)先接1，使電容器完全充電；然后將開關(guān)接至2，MN離開導(dǎo)軌時(shí)的最大速度的大小。
發(fā)布：2024/12/29 15:0:2組卷：129引用：3難度：0.4 -
3．如圖甲所示，輕質(zhì)絕緣細(xì)線吊著一質(zhì)量為m=0.8kg、邊長(zhǎng)為L(zhǎng)=1m、匝數(shù)n=20、總電阻R=1Ω的正方形線圈．在線圈的中間位置以下區(qū)域分布著垂直紙面向外的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間變化關(guān)系如圖乙所示（g=10m/s2）．則下列判斷正確的是（ ?。?br />
發(fā)布：2024/12/17 3:30:1組卷：236引用：4難度：0.7
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