如图所示，两根间距为L的光滑平行金属导轨A1A2A3、B1B2B3部分固定在水平面上，A3B3之间接有阻值为R的定值电阻，轨道左端A1A2、B1B2与水平面间的夹角为θ=30°，轨道间存在方向垂直导轨所在平面向上的匀强磁场Ⅰ和Ⅱ，两正方形磁场区域的宽度均为L。匀强磁场Ⅰ的磁感应强度大小为B0，下边缘与A2B2重合。将质量为m的金属棒ab垂直于导轨放在导轨左端由静止释放，金属棒ab进入磁场Ⅰ后恰好能做匀速直线运动，金属棒ab到达磁场Ⅱ的右边界时恰好停止运动。已知金属棒ab接入电路的电阻为R。若金属棒ab经过A2B2时无机械能损失，运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，导轨电阻不计，重力加速度为g。求：
（1）释放金属棒ab的位置距离磁场Ⅰ上边界的距离；
（2）金属棒ab穿过匀强磁场Ⅱ的过程中，定值电阻R上产生的热量；
（3）匀强磁场Ⅱ的磁感应强度大小。
【答案】（1）释放金属棒ab的位置距离磁场Ⅰ上边界的距离为 ；
（2）金属棒ab穿过匀强磁场Ⅱ的过程中，定值电阻R上产生的热量为；
（3）匀强磁场Ⅱ的磁感应强度大小为。
m
2
g
R
2
B
4
0
L
4
（2）金属棒ab穿过匀强磁场Ⅱ的过程中，定值电阻R上产生的热量为
m
3
0
g
2
R
2
4
B
4
0
L
4
（3）匀强磁场Ⅱ的磁感应强度大小为
m
R
B
0
L
2
2
g
L
【解答】
【点评】
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发布：2024/4/20 14:35:0组卷：21引用：1难度：0.4
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（2）断开S，PQ在上述恒力作用下，由静止开始到速度大小为v的加速过程中流过PQ的电荷量为q,求该过程安培力做的功W。发布：2024/12/29 20:30:1组卷：3386引用：17难度：0.5 -
2．如图所示，足够长的U形光滑金属导轨平面与水平面呈θ角，其中MN与PQ平行且间距为L，导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计．金属棒ab由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且接触良好，ab棒在MN与PQ之间部分的电阻为R，当ab棒沿导轨下滑的距离为x时，棒的速度大小为v.则在这一过程中（ ）发布：2024/12/29 20:30:1组卷：83引用：3难度：0.7 -
3．2022年6月，我国首艘完全自主设计建造的航母“福建舰”下水亮相，除了引人注目的电磁弹射系统外，电磁阻拦索也是航母的“核心战斗力”之一，其原理是利用电磁感应产生的阻力快速安全地降低舰载机着舰的速度。如图所示为电磁阻拦系统的简化原理：舰载机着舰时关闭动力系统，通过绝缘阻拦索拉住轨道上的一根金属棒ab,金属棒ab瞬间与舰载机共速并与之一起在磁场中减速滑行至停下。已知舰载机质量为M，金属棒质量为m,接入导轨间电阻为r,两者以共同速度为v0进入磁场。轨道端点MP间电阻为R，不计其它电阻。平行导轨MN与PQ间距L，轨道间有竖直方向的匀强磁场，磁感应强度为B。除安培力外舰载机系统所受其它阻力均不计。求：
（1）舰载机和金属棒一起运动的最大加速度a；
（2）舰载机减速过程中金属棒ab中产生的焦耳热Qab；
（3）舰载机减速过程通过的位移x的大小。发布：2024/12/29 23:0:1组卷：259引用：4难度：0.4
