如图所示，两根足够长的金属导轨平行放置，与水平面的倾角为θ=30°，导轨间距为L=0.5m,其下端接有阻值为R=2Ω的电阻，将一质量为m=2kg,电阻R=2Ω的导体棒PQ垂直放在导轨上且各部分接触良好。导轨间，abcd区域存在方向垂直于导轨平面向上的正方形匀强磁场，磁感应强度按B=2t+7.2（T）（t≤0.4s）的规律随时间变化。导轨上只有ab、cd部分粗糙，动摩擦因数μ=33，其余部分均光滑。t=0时刻，导体棒PQ从某位置由静止开始下滑；t1=0.4s时，导体棒PQ刚好进入磁场的上边界，之后磁感应强度大小和方向均保持不变，导体棒在磁场中继续下滑，最后以某一速度穿出磁场。整个过程中，导体棒PQ始终与导轨接触良好且保持垂直。已知重力加速度g=10m/s2，导轨的电阻不计。求：
（1）进入磁场前，导体棒PQ中的电流大小和方向；
（2）导体棒PQ出磁场时的速度大小v2；
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【答案】（1）进入磁场前，导体棒PQ中的电流大小为0.125A，方向：由P到Q；
（2）导体棒PQ出磁场时的速度大小为1m/s。
（2）导体棒PQ出磁场时的速度大小为1m/s。
【解答】
【点评】
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发布：2024/4/20 14:35:0组卷：47引用：1难度：0.5
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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
