如图为某实验探究小组设计的玩具车电磁驱动系统的原理图，AB和CD是固定在质量为m的玩具车下方的两根相互平行、电阻均为r、长度均为L的金属棒，它们两端分别用长度为d,电阻不计的直导线连接。矩形区域EFGH内存在方向垂直纸面向里；磁感应强度大小为B0匀强磁场，EF和FH的长度分别为L和d。开始时玩具车处于静止状态，棒AB在磁场区域GH边界内侧且两者非常靠近，AC在EG正上方，已知玩具车运动时所受阻力恒为f。
（1）若磁感应强度大小随时间的变化率ΔBΔt=k,一段时间后，车开始运动，求这段时间内金属棒AB上产生的热量Q；
（2）若磁场区域以速度v0向右匀速运动，经过时间t棒AB刚离开磁场区域，求此时车速度v的大小；
（3）若磁场区域以速度v0向右匀速运动，经过时间t棒AB运动到磁场区域某处，此时车速恰好达到最大值，求车已行驶的位移大小x。
ΔB
Δ
t
【答案】（1）金属棒AB上产生的热量
（2）小车的速度
（3）小车行驶的位移大小为
fd
2
-
k
L
2
d
2
B
0
4
r
（2）小车的速度
B
2
0
L
2
d
2
mr
-
ft
m
（3）小车行驶的位移大小为
v
0
t
-
2
frt
B
2
0
L
2
-
2
mr
（
v
0
-
2
fr
B
2
0
L
2
）
【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：226引用：3难度：0.1
相似题
-
1．半径为R的金属圆环水平固定，电阻忽略不计。圆环内存在与环面垂直的匀强磁场，磁感应强度为B。导体棒长为L（L＞2R），其单位长度电阻值为r。图（a）中导体棒与圆环相切于O1点，t=0时刻起，从图示位置以速度v匀速向右运动，棒始终与速度方向垂直。图（b）中导体棒与圆环相切于O2点，t=0时刻起，以O2点为轴从图示位置起在水平面内顺时针匀速转过180°，角速度为ω；导体棒扫过整个环面时与环接触良好。
（1）分析说明图（a）中导体棒扫过整个环面过程中流过导体棒的电流变化情况；
（2）求图（b）中导体棒两端产生的感应电动势E与时间t的关系式；
（3）若图（a）、图（b）中导体棒扫过整个环面所用时间相同，试比较两种情况中导体棒运动到虚线（圆环上直径位置）处，流过两导体棒的感应电流大小。发布：2024/12/30 1:0:6组卷：99引用：2难度：0.7 -
2．如图甲所示，在水平面上有一竖直向下的足够宽的矩形匀强磁场区域，磁感应强度B0=0.2T，区域长度L=3m,在紧靠磁场的左边界处的水平面上放置一正方形线框，匝数n=10，边长a=1m,线框电阻R=1Ω，质量m=1kg。现在线框上作用一水平恒力F，使线框从静止开始向右进入磁场中，已知恒力F的大小为10N，线框与水平面间的动摩擦因数μ=0.2，整个线框完全进入磁场前已经匀速运动，g=10m/s2。当线框刚全部进入磁场开始计时，磁场即以如图乙所示规律变化。下列说法正确的是（ ）
发布：2024/12/29 23:30:1组卷：150引用：3难度：0.5 -
3．如图，空间某区域内存在沿水平方向的匀强磁场，一正方形闭合金属线框自磁场上方某处释放后穿过磁场，整个过程线框平面始终竖直，线框边长小于磁场区域上下宽度。以线框刚进入磁场时为计时起点，下列描述线框所受安培力F随时间t变化关系的图中，不正确的是（ ）发布：2024/12/29 20:30:1组卷：234引用：3难度：0.7
相关试卷
