某科技馆中有一装置如图甲所示,乘客乘坐滑板车从某一高度俯冲下来,以寻求刺激,但是速度太快存在一定的风险,为解决这一问题,设计者利用磁场来减速,其工作原理如图乙所示。在滑板车下面安装电阻不计的ab、cd导轨,导轨中间安装5根等距离分布的导体棒,导体棒长度为L,电阻均为R。距离斜面底端5h的A处下方,存在宽度为h、方向垂直斜面向上的有界匀强磁场,磁感应强度大小为B。让滑板车从距离磁场上边缘h处由静止滑下,导体棒bc进入磁场后滑板车恰好做匀速直线运动,斜面与水平面夹角为37°,假设所有轨道均光滑,重力加速度为g,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)人与滑板车的总质量m;
(2)从导体棒bc离开磁场到滑板车全部穿过磁场过程中,流过导体棒bc的电荷量q;
(3)滑板车穿过磁场过程中,导体棒bc上产生的热量Q;
(4)若想让滑板车快速停下来,请说出设计时可以采用的方法。

【答案】(1)人与滑板车的总质量m为;
(2)从导体棒bc离开磁场到滑板车全部穿过磁场过程中,流过导体棒bc的电荷量q为;
(3)板车穿过磁场过程中,导体棒bc上产生的热量Q为;
(4)让滑板车快速停下来,设计时可以采用的方法有:增大磁场、增加棒的长度或减小电阻。
4
B
2
l
2
R
2
h
15
g
(2)从导体棒bc离开磁场到滑板车全部穿过磁场过程中,流过导体棒bc的电荷量q为
4
B
lh
5
R
(3)板车穿过磁场过程中,导体棒bc上产生的热量Q为
4
B
2
l
2
h
5
R
6
hg
5
(4)让滑板车快速停下来,设计时可以采用的方法有:增大磁场、增加棒的长度或减小电阻。
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:35引用:2难度:0.4
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发布:2024/12/29 20:30:1组卷:83引用:3难度:0.7