某科技馆中有一装置如图甲所示,乘客乘坐滑板车从某一高度俯冲下来,以寻求刺激,但是速度太快存在一定的风险,为解决这一问题,设计者利用磁场来减速,其工作原理如图乙所示。在滑板车下面安装电阻不计的ab、cd导轨,导轨中间安装5根等距离分布的导体棒,导体棒长度为L,电阻均为R。距离斜面底端5h的A处下方,存在宽度为h、方向垂直斜面向上的有界匀强磁场,磁感应强度大小为B。让滑板车从距离磁场上边缘h处由静止滑下,导体棒bc进入磁场后滑板车恰好做匀速直线运动,斜面与水平面夹角为37°,假设所有轨道均光滑,重力加速度为g,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:

(1)人与滑板车的总质量m;
(2)从导体棒bc离开磁场到滑板车全部穿过磁场过程中,流过导体棒bc的电荷量q;
(3)滑板车穿过磁场过程中,导体棒bc上产生的热量Q。
【答案】(1)人与滑板车的总质量m为
(2)从导体棒bc离开磁场到滑板车全部穿过磁场过程中,流过导体棒bc的电荷量q为
(3)滑板车穿过磁场过程中,导体棒bc上产生的热量Q为
4
B
2
l
2
R
2
h
15
g
(2)从导体棒bc离开磁场到滑板车全部穿过磁场过程中,流过导体棒bc的电荷量q为
4
BL
h
5
R
(3)滑板车穿过磁场过程中,导体棒bc上产生的热量Q为
4
B
2
l
2
h
5
R
6
hg
5
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:52引用:2难度:0.4
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(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