如图，两光滑平行金属导轨AC、A'C'固定于地面上方h=0.8m高处的水平面上，导轨间距L=1m,导轨电阻不计，其右端与阻值为R=1Ω的电阻、断开的开关S连接。处于竖直平面内半径为0.8m的、光滑绝缘的14圆弧轨道与金属导轨相切于A，A'处。AC、A'C'之间存在磁感应强度大小为1T、方向竖直向下的匀强磁场。两根相同的导体棒aa'、bb'，长度均为1m,质量均为0.5kg,电阻均为1Ω，bb'棒静止于图示的水平导轨上，将aa'棒从圆弧轨道顶端由静止释放，aa'棒到达AA'处与水平导轨良好接触且滑行一小段距离，之后aa'棒水平向左飞出，落到地面时水平射程x=0.8m；在aa'棒飞离水平导轨瞬间立即闭合开关S，此后经过时间t,bb'棒在cc'处恰好停下。已知重力加速度大小为g,bb'棒始终与导轨垂直且接触良好，不计空气阻力。求：
（1）aa'棒与水平导轨接触瞬间，aa'两点间的电势差；
（2）aa'棒与水平导轨接触过程中通过aa'棒某一横截面的电荷量以及aa'棒飞离AA'处瞬间bb'棒的速度大小；
（3）从闭合开关的瞬间到bb'棒停下的过程中，bb'棒中产生的焦耳热以及bb'棒运动的位移大小。
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【答案】（1）aa'棒与水平导轨接触瞬间，aa'两点间的电势差为2V；
（2）aa'棒与水平导轨接触过程中通过aa'棒某一横截面的电荷量以及aa'棒飞离AA'处瞬间bb'棒的速度大小分别为1C，2m/s；
（3）从闭合开关的瞬间到bb'棒停下的过程中，bb'棒中产生的焦耳热以及bb'棒运动的位移大小分别为0.5J，2m。
（2）aa'棒与水平导轨接触过程中通过aa'棒某一横截面的电荷量以及aa'棒飞离AA'处瞬间bb'棒的速度大小分别为1C，2m/s；
（3）从闭合开关的瞬间到bb'棒停下的过程中，bb'棒中产生的焦耳热以及bb'棒运动的位移大小分别为0.5J，2m。
【解答】
【点评】
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发布：2024/6/27 10:35:59组卷：59引用：1难度：0.4
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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
