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题型：综合题题类：常考题难易度：普通

吉林省延边二中2018-2019学年高二下学期物理第二次月考试卷

如图 $\text{[math]}$ ，平行长直导轨MN、PQ水平放置，两导轨间距 $\text{[math]}$ ，导轨左端MP间接有一阻值为 $\text{[math]}$ 的定值电阻，导体棒ab质量 $\text{[math]}$ ，与导轨间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ ，导体棒垂直于导轨放在距离左端 $\text{[math]}$ 处，导轨和导体棒电阻均忽略不计 $\text{[math]}$ 整个装置处在范围足够大的匀强磁场中， $\text{[math]}$ 时刻，磁场方向竖直向下，此后，磁感应强度B随时间t的变化如图 $\text{[math]}$ 所示，不计感应电流磁场的影响 $\text{[math]}$ 当 $\text{[math]}$ 时，突然使ab棒获得向右的速度 $\text{[math]}$ ，同时在棒上施加一方向水平、大小可变化的外力F，保持ab棒具有大小为恒为 $\text{[math]}$ 、方向向左的加速度，取 $\text{[math]}$ ．

（1）、求 $\text{[math]}$ 时棒所受到的安培力 $\text{[math]}$ ；

（2）、分析前3s时间内导体棒的运动情况并求前3s内棒所受的摩擦力f随时间t变化的关系式；

（3）、从 $\text{[math]}$ 时刻开始，当通过电阻R的电量 $\text{[math]}$ 时，ab棒正在向右运动，此时撤去外力F，此后ab棒又运动了 $\text{[math]}$ 后静止 $\text{[math]}$ 求撤去外力F后电阻R上产生的热量Q．

举一反三

如图甲所示，为保证游乐园中过山车的进站安全，过山车安装了磁力刹车装置，磁性很强的钕磁铁安装在轨道上，正方形金属线框安装在过山车底部．过山车返回站台前的运动情况可简化为图乙所示的模型．初速度为 $\text{[math]}$ 的线框 $\text{[math]}$ 沿斜面加速下滑s后， $\text{[math]}$ 边进入匀强磁场区域，此时线框开始减速， $\text{[math]}$ 边出磁场区域时，线框恰好做匀速直线运动．已知线框边长为l、匝数为n、总电阻为r，斜面与水平面的夹角为 $\text{[math]}$ ．过山车的总质量为m，所受摩擦阻力大小恒为f，磁场区域上下边界间的距离为l，磁感应强度大小为B，方向垂直斜面向上，重力加速度为g．则下列说法正确的是（）

如图（a），水平传送带以恒定速率 $\text{[math]}$ 顺时针转动，宽为 $\text{[math]}$ 、足够高的矩形匀强磁场区域MNPQ，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，磁场下边界QP水平。矩形导体框abcd无初速度地放在传送带上且ad与MQ重合，bc向右运动到NP时恰与传送带共速，此时施加水平向右的拉力，使导体框保持共速前的加速度离开磁场。ad离开磁场时撤掉拉力，同时将QP提升到传送带上方距上表面L处。导体框继续向右运动，与NP右侧 $\text{[math]}$ 处的竖直固定挡板发生弹性正碰。当ad返回NP时，施加水平向左的拉力，使导体框以此时的速度匀速通过磁场。已知导体框质量为m，总电阻为R，ab长为 $\text{[math]}$ ， ad长为 $\text{[math]}$ ，导体框平面始终与磁场垂直且不脱离传送带，重力加速度为g。

如图，MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成 $\text{[math]}$ 角固定，间距为d。空间存在匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向上，磁感应强度为B。P、M间接有阻值为3R的电阻。Q、N间接有阻值为6R的电阻，质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上，其有效电阻为R。现从静止释放ab，当它沿轨道下滑距离s时，达到最大速度。若轨道足够长且电阻不计，重力加速度为g。则（　　）

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