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如图甲所示,间距为l、电阻不计的光滑导轨固定在倾角为θ的斜面上。在区域Ⅰ内有方向垂直于斜面的匀强磁场,磁感应强度为B;在区域Ⅱ内有垂直于斜面向下的匀强磁场,其磁感应强度Bt的大小随时间t变化的规律如图乙所示。t=0时刻在轨道上端的金属细棒ab从如图所示位置由静止开始沿导轨下滑,同时下端的另一金属细棒cd在位于区域Ⅰ内的导轨上由静止释放。在ab棒运动到区域Ⅱ的下边界EF处之前,cd棒始终静止不动,两棒均与导轨接触良好。已知cd棒的质量为m、电阻为R,ab棒的质量、阻值均未知,区域Ⅱ沿斜面的长度为2l,在t=tx时刻(tx未知),ab棒恰进入区域Ⅱ,重力加速度为g,求:
(1)通过cd棒电流的方向和区域Ⅰ内磁场的方向;
(2)当ab棒在区域Ⅱ内运动时cd棒消耗的电功率;
(3)ab棒从开始下滑至EF的过程中回路产生的热量。

【答案】(1)通过cd棒电流的方向 d→c,和区域Ⅰ内磁场的方向垂直于斜面向上;
(2)当ab棒在区域Ⅱ内运动时cd棒消耗的电功率
m
2
g
2
R
si
n
2
θ
B
2
l
2

(3)ab棒从开始下滑至EF的过程中回路产生的热量为4mglsinθ。
【解答】
【点评】
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发布:2024/10/11 16:0:2组卷:38引用:2难度:0.4
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