圖甲為光滑金屬導(dǎo)軌制成的斜面。導(dǎo)軌的間距為l=1m,左側(cè)
斜面的傾角θ=37°，右側(cè)斜面的中間用阻值為R=2Ω的電阻連接。在左側(cè)斜面區(qū)域存在垂直斜面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1=0.5T，右側(cè)斜面軌道及其右側(cè)區(qū)域中存在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2=0.5T．在斜面的頂端e、f兩點(diǎn)分別用等長(zhǎng)的輕質(zhì)柔軟細(xì)導(dǎo)線連接導(dǎo)體棒ab,另一導(dǎo)體棒cd置于左側(cè)斜面軌道上，與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，ab棒和cd棒的質(zhì)量均為m=0.2kg。ab棒的電阻為r1=2Ω．cd棒的電阻為r2=4Ω。已知t=0時(shí)刻起。cd棒在沿斜面向下的拉力作用下開(kāi)始向下運(yùn)動(dòng)（cd棒始終在左側(cè)斜面上運(yùn)動(dòng)），而ab棒在水平拉力F作用下始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，F(xiàn)隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖乙所示。ab棒靜止時(shí)細(xì)導(dǎo)線與豎直方向的夾角θ=37°．其中導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，圖中的虛線為絕緣材料制成的固定支架。
（1）請(qǐng)通過(guò)計(jì)算分析cd棒的運(yùn)動(dòng)情況：
（2）若t=0時(shí)刻起，求2s內(nèi)cd受到拉力的沖量；
（3）3s內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為2.88J，則此過(guò)程中拉力對(duì)cd棒做的功為多少？
【考點(diǎn)】電磁感應(yīng)過(guò)程中的動(dòng)力學(xué)類(lèi)問(wèn)題；電磁感應(yīng)過(guò)程中的能量類(lèi)問(wèn)題；安培力的計(jì)算公式及簡(jiǎn)單應(yīng)用；動(dòng)量定理的內(nèi)容和應(yīng)用；閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達(dá)式．
【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：60引用：2難度：0.5
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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（ ）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(kāi)始向右加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)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(kāi)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(kāi)導(dǎo)軌時(shí)的最大速度的大?。?br />（3）若開(kāi)關(guān)先接1，使電容器完全充電；然后將開(kāi)關(guān)接至2，MN離開(kāi)導(dǎo)軌時(shí)的最大速度的大小。
發(fā)布：2024/12/29 15:0:2組卷：130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：238引用：4難度：0.7
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