如图，两间距为L=0.5m的轨道平行放置，AB、CD为倾角θ=37°的倾斜轨道，BM、DN水平放置，除EG、FH为光滑绝缘外，其他均为电阻不计的光滑金属导轨，其中倾斜部分和GM、HN足够长，BE=DF=EG=FH=2m。MN端接有C=0.8F的电容器，AC端通过单刀双掷开关可以分别连接阻值R=0.5Ω的定值电阻或面积S=0.2m2，电阻也为R的50匝线圈，线圈中通有B1=（0.5+0.3t）T随时间均匀变化的磁场，ABEFDC区域存在竖直向上磁感应强度为B2的匀强磁场，GHMN区域存在竖直向上磁感应强度为B3=2B2的匀强磁场，现有两长度为L、电阻为R、质量为m=0.2kg的相同导体棒a、b,导体棒b棒静止于EGHF区域内，当开关K掷向1时，导体棒a刚好能静止在倾斜轨道上端靠近AC处，设导体棒运动过程中始终与光滑金属导轨良好接触，且导体棒经过各连接处时均没有动能损失，取g=10m/s2（sin37°=0.6、cos37°=0.8）。求：
（1）线圈中磁场B1的方向及磁感应强度B2的大小；
（2）撤去线圈中磁场B1，开关掷向2时，导体棒a从静止运动至BD处时的速度大小；
（3）在（2）的情况下，导体棒a从BD至EF的过程中导体棒a上产生的焦耳热；
（4）在（2）的情况下，若导体棒a与b发生完全非弹性碰撞，则最终电容器的带电量为多少。
【答案】（1）线圈中磁场B1的方向向上，磁感应强度B2的大小为1T；
（2）撤去线圈中磁场B1，开关掷向2时，导体棒a从静止运动至BD处时的速度大小为7.5m/s；
（3）在（2）的情况下，导体棒a从BD至EF的过程中导体棒a上产生的焦耳热为1.56J；
（4）在（2）的情况下，若导体棒a与b发生完全非弹性碰撞，则最终电容器的带电量为C。
（2）撤去线圈中磁场B1，开关掷向2时，导体棒a从静止运动至BD处时的速度大小为7.5m/s；
（3）在（2）的情况下，导体棒a从BD至EF的过程中导体棒a上产生的焦耳热为1.56J；
（4）在（2）的情况下，若导体棒a与b发生完全非弹性碰撞，则最终电容器的带电量为
2
3
【解答】
【点评】
声明：本试题解析著作权属菁优网所有，未经书面同意，不得复制发布。
发布：2024/6/27 10:35:59组卷：212引用：2难度：0.3
相似题
-
1．有一种测量压力的电子秤，其原理图如图所示。E是内阻不计、电动势为6V的电源。R0是一个阻值为300Ω的限流电阻。G是由理想电流表改装成的指针式测力显示器。R是一个压敏电阻，其阻值可随压力大小变化而改变，其关系如下表所示。C是一个用来保护显示器的电容器。秤台的重力忽略不计，试分析：
（1）利用表中的数据归纳出电阻R随压力F变化的函数式R=Ω；压力F/N 0 50 100 150 200 250 300 … 电阻R/Ω 300 280 260 240 220 200 180 …
（2）若电容器的耐压值为5V，该电子秤的最大称量值为 N；
（3）如果把电流表中电流的刻度变换成压力刻度，则该测力显示器的刻度 。（选填“均匀”或“不均匀”）发布：2024/12/29 19:0:2组卷：26引用：6难度：0.7 -
2．如图（a）所示的电路中，K与L间接一智能电源，用以控制电容器C两端的电压Uc。若Uc随时间t的变化如图（b）所示，则下列描述电阻R两端电压UR随时间t变化的图像中，正确的是（ ）发布：2024/12/29 18:0:2组卷：149引用：3难度：0.5 -
3．如图所示的电路中，电池的电动势为E，内阻为r,R1、R2是两个阻值固定的电阻，电容器的电容为C．当可变电阻R的滑片向上端移动时，通过R1的电流I1和通过R2的电流I2，电容器两极板间的电压U将如何变化（ ）
发布：2024/12/29 19:0:2组卷：29引用：6难度：0.7
