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MNPQ矩形区域内有方向垂直于斜面的匀强磁场,磁感应强度为B;在CDEF矩形区域内有方向垂直于斜面向下的磁场

◎ 题目

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MNPQ矩形区域内有方向垂直于斜面的匀强磁场,磁感应强度为B;在CDEF矩形区域内有方向垂直于斜面向下的磁场,磁感应强度Bt随时间t变化的规律如图乙所示(tx是未知量),Bt的最大值为2B.现将一根质量为m、电阻为R、长为L的金属细棒cd跨放在MNPQ区域间的两导轨上,并把它按住,使其静止.在t=O时刻,让另一根长为L的金属细棒ab(其电阻Rx是未知量)从CD上方的导轨上由静止开始下滑,同时释放cd棒。已知CF长度为2L,两根细棒均与导轨良好接触,在ab从图中位置运动到EF处的过程中,cd棒始终静止不动,重力加速度为g.
 
(1)求上述过程中cd棒消耗的电功率,并确定MNPQ区域内磁场的方向.
(2) ab棒质量
(3)确定未知量Rx及tx的值.

◎ 答案

(1)电流恒定,cd棒平衡 则            (2分)
电功率                        (2分)
MNPQ区域内磁场的方向垂直斜面向上                     (2分)
(2),并且进入前后电流恒定且相等,故ab棒进入CDEF矩形区域磁场后,CDEF矩形区域磁场不变, tx时刻进入磁场,ab棒匀速运动,则
ab棒平衡 则                  (2分)
ab棒质量                           (2分)
(3)进入前感生电流                       (2分)
ab棒进入后匀速运动速度v,进入后动生电流          (2分)
ab棒进入前匀加速运动,  加速度                       (2分)
                             (2分)
                           (1分)
              (1分)

◎ 解析

◎ 知识点

    专家分析,试题“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MNPQ矩形区域内有方向垂直于斜面的匀强磁场,磁感应强度为B;在CDEF矩形区域内有方向垂直于斜面向下的磁场…”主要考查了你对  【电磁感应现象中的磁变类问题】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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