如图所示，有一“
”形的光滑平行金属轨道，间距为l1，两侧倾斜轨道足够长，且与水平面夹角均为θ=30°，各部分平滑连接。左侧倾斜轨道顶端接了一个理想电感器，自感系数为L=0.0036H，轨道中有垂直轨道平面向上的匀强磁场，磁感应强度为B1=0.1T，M、N两处用绝缘材料连接。在水平轨道上放置一个“]”形金属框edcf,其中ed、cf边质量均不计，长度均为l2；cd边质量为m,长度为l1，电阻阻值为r=0.1Ω；在金属框右侧长为l3、宽为1l的区域存在竖直向上的磁感应强度大小为B2=0.25T的匀强磁场；右侧轨道顶端接了一个阻值R=0.2Ω的电阻。现将质量为m、长度为l1的金属棒ab从左侧倾斜轨道的某处静止释放，下滑过程中流过棒ab的电流大小为i=B1l1xL（其中x为下滑的距离），滑上水平轨道后与“]”形金属框相碰并粘在一起形成闭合导体框abcd,整个滑动过程棒ab始终与轨道垂直且接触良好。已知m=0.01kg,l1=0.2m,l2=0.08m,l3=0.24m,除已给电阻外其他电阻均不计。（提示：可以用F-x图像下的“面积”代表力F所做的功）
（1）求棒ab在释放瞬间的加速度大小；
（2）当释放点距MN多远时，棒ab滑到MN处的速度最大？最大速度是多少？
（3）以第（2）问方式释放棒ab,试通过计算说明棒ab能否滑上右侧倾斜轨道。
B
1
l
1
x
L
【答案】（1）棒ab在释放瞬间的加速度大小为5m/s2。
（2）当释放点距MN0.45m远时，棒ab滑到MN处的速度最大，最大速度是1.5m/s。
（3）以第（2）问方式释放棒ab，棒ab不能滑上右侧倾斜轨道。
（2）当释放点距MN0.45m远时，棒ab滑到MN处的速度最大，最大速度是1.5m/s。
（3）以第（2）问方式释放棒ab，棒ab不能滑上右侧倾斜轨道。
【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：194引用：1难度：0.4
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：148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
