如图(a)所示，两个完全相同的“人”字型金属轨道面对面正对着固定在竖直平面内，间距为d，它...

如图(a)所示，两个完全相同的“人”字型金属轨道面对面正对着固定在竖直平面内，间距为d，它们的上端公共轨道部分保持竖直，下端均通过一小段夸曲轨道与一段直轨道相连，底端置于绝缘水平桌面上。(图中虚线)之下的直轨道长度均为L且不光滑(轨道其部分光滑)，并与水平方向均构成37°斜面，在左边轨道以下的区域有垂直于斜面向下、磁感强度为的匀强磁场，在右边轨通道以下的区域有平行于斜面但大小未知的匀强磁场，其它区域无磁场。间连接有阻值为2R的定值电阻与电压传感器，另有长度均为d的两根金属棒甲和乙，它们与、之下的轨道间的动摩擦因数均为。甲的质量为m、电阻为2R；乙的质量为2m、电阻为2R，金属執道电阻不计。先后进行以下两种操作：

操作1:将金属棒甲紧靠竖直轨道的左侧，从某处由静止释放，运动到底端过程中棒始终保持水平，且与轨道保持良好电接触，计算机屏幕上显示的电压—时间关系图像图如图(b)所示(图中已知)；

操作2:将金属棒甲紧靠竖直轨道的左侧、金属棒乙(图中未画出)紧靠竖直轨道的右侧，在同一高度将两棒同时由静止释放，多次改交高度重新由静止释放，运动中两棒始终保持水平，发现两棒总是同时到达水平桌面。()

（1）试求操作1中甲释放时距的高度h；

（2）试求操作1中定值电阻上产生的热量Q；

（3）试问右边轨道以下的区域匀强磁场的方向和大小如何?在图(c)上画出操作2中计算机屏幕上可能出现的几种典型的U-t关系图像。

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如图所示，光滑的金属导轨间距为L，导轨平面与水平面成角，轨道下端接有阻值为R的电阻，质量为m的金属细杆ab与绝缘轻质弹簧相连静止在导轨上，弹簧劲度系数为k，上端固定，弹簧与导轨平面平行，整个装置处在垂直于导轨平面斜向上的匀强磁场中，磁感应强度为，现给杆一沿导轨向下的初速度，杆向下运动至速度为零后，再沿导轨平面向上运动达最大速度，然后减速为零，再沿导轨平面向下运动，一直往复运动到静止（金属细杆的电阻为r，导轨电阻忽略不计），试求：

（1）细杆获得初速度的瞬间，通过R的电流大小；

（2）当杆速度为时，离最初静止位置的距离；

（3）杆由开始运动直到最后静止，电阻R上产生的焦耳热Q。

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如图所示，竖直平面内两竖直放置的金属导轨间距为L1，导轨上端接有一电动势为E、内阻不计的电源，电源旁接有一特殊开关S，当金属棒切割磁感线时会自动断开，不切割时自动闭合；轨道内存在三个高度均为L2的矩形匀强磁场区域，磁感应强度大小均为B，方向如图。一质量为m的金属棒从ab位置由静止开始下落，到达cd位置前已经开始做匀速运动，棒通过cdfe区域的过程中始终做匀速运动。已知定值电阻和金属棒的阻值均为R，其余电阻不计，整个过程中金属棒与导轨接触良好，重力加速度为g，求：

（1）金属棒匀速运动的速度大小；

（2）金属棒与金属导轨间的动摩擦因数μ；

（3）金属棒经过efgh区域时定值电阻R上产生的焦耳热。

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如图所示，平行长直光滑固定的金属导轨MN、PQ平面与水平面的夹角=30°，导轨间距为L=0.5m，上端接有R=3Ω的电阻，在导轨中间加一垂直轨道平面向下的匀强磁场，磁场区域为OO′O1O1′，磁感应强度大小为B=2T，磁场区域宽度为d=0.4m，放在轨道的一金属杆ab质量为m=0.08kg、电阻为r=2Ω，从距磁场上边缘d0处由静止释放，金属杆进入磁场上边缘的速度v=2m/s。两轨道的电阻可忽略不计，杆在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，重力加速度大小为g=l0m/s2，求：

(1)金属杆距磁场上边缘的距离d0；

(2)金属杆通过磁场区域的过程中通过的电量q；

(3)金属杆通过磁场区域的过程中电阻R上产生的焦耳热Q。

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如图所示，平行长直光滑固定的金属导轨MN、PQ平面与水平面的夹角=30°，导轨间距为L=0.5m，上端接有R=3Ω的电阻，在导轨中间加一垂直轨道平面向下的匀强磁场，磁场区域为OO′O1O1′，磁感应强度大小为B=2T，磁场区域宽度为d=0.4m，放在轨道的一金属杆ab质量为m=0.08kg、电阻为r=2Ω，从距磁场上边缘d0处由静止释放，金属杆进入磁场上边缘的速度v=2m/s。两轨道的电阻可忽略不计，杆在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，重力加速度大小为g=l0m/s2，求：

(1)金属杆距磁场上边缘的距离d0；

(2)金属杆通过磁场区域的过程中通过的电量q；

(3)金属杆通过磁场区域的过程中电阻R上产生的焦耳热Q。

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如图所示,两平行光滑金属导轨倾斜放置且固定,两导轨间距为L=1m,与水平面间的夹角为θ=30o,导轨下端有垂直于轨道的挡板,上端连接一个阻值R=1Ω的电阻,整个装置处在磁感应强度为B=1T、方向垂直导轨向上的匀强磁场中.两根相同的金属棒ab、cd放在导轨下端,其中棒ab靠在挡板上,棒cd在沿导轨平面向上的拉力作用下,由静止开始沿导轨向上做加速度a=1m/s2的匀加速运动.已知每根金属棒质量为m=1kg、电阻为r=1Ω,导轨电阻不计,棒与导轨始终接触良好(g=10m/s2).求:

(1)经多长时间棒ab对挡板的压力变为零；

(2)棒ab对挡板压力为零时,电阻R的电功率；

(3)棒ab运动前,拉力F随时间t的变化关系式。

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（12分）如图所示，间距l＝1m的平行金属导轨和分别固定在两个竖直面内，在水平面区域内和倾角的斜面区域内分别有磁感应强度方向竖直向上和磁感应强度、方向垂直于斜面向上的匀场磁场。电阻、质量的相同导体杆PQ、MN分别垂直放置在导轨上，PQ杆的两端固定在导轨上，离b₁b₂的距离s＝0. 5m。MN杆可沿导轨无摩擦滑动且与导轨始终接触良好，当MN杆沿由静止释放沿导轨向下运动x＝1m时达到最大速度。不计导轨电阻。取g＝10m/s²，求：

（1）当MN杆达到最大速度时，流过PQ杆的电流大小和方向；

（2）从MN杆开始运动直到达到最大速度的过程中，PQ杆中产生的焦耳热；

（3）若保持B₂不变，使B₁发生变化，要使MN杆一直静止在倾斜轨道上，则B₁随时间如何变化?其变化率多大?

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如图所示，两根完全相同的“V”字形导轨OPQ与KMN倒放在绝缘水平面上，两导轨都在竖直平面内且正对、平行放置，其间距为L，电阻不计．两条导轨足够长，所形成的两个斜面与水平面的夹角都是α．两个金属棒ab和的质量都是m，电阻都是R，与导轨垂直放置且接触良好．空间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B．

（1）如果两条导轨皆光滑，让固定不动，将ab释放，则ab达到的最大速度是多少?

（2）如果将ab与同时释放，它们所能达到的最大速度分别是多少?

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两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L，底端接阻值为R的电阻。将质量为m的金属棒悬挂在一根上端固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，如图所示。除电阻R外其余电阻不计。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则（　 ）

A．释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度g

B．金属棒向下运动时，流过电阻R的电流方向为a→b

C．若弹簧弹力为F时，金属棒获得最大速度 ，则

D．最终电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少量

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