题目 5 (多选题)
如图所示,矩形线圈面积为 S,匝数为 N,线圈电阻为 r,线圈在磁感应强度为 B 的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的 OO' 轴以角速度 ω 匀速转动,外电路电阻为 R,电压表、电流表均为理想电表。在线圈由图示位置转过 90° 的过程中,下列判断正确的是:
(示意图描述:一个矩形线圈连接外部电阻 R,电压表并联在 R 两端,电流表串联在电路中。线圈在磁场中绕 OO' 轴旋转。)
答案解析
(此处预留答案解析区域,可根据需要填充详细解答步骤和原理分析。)
题目 6 (12分)
如图所示,两根足够长的平行金属导轨固定在倾角 θ=30° 的斜面上,导轨电阻不计,间距 L=0.4 m,导轨所在空间被分成区域 Ⅰ 和 Ⅱ,两区域的边界与斜面的交线为 MN。Ⅰ 中的匀强磁场方向垂直斜面向下,Ⅱ 中的匀强磁场方向垂直斜面向上,两磁场的磁感应强度大小均为 B=0.5 T。在区域 Ⅰ 中,将质量 m1= 0.1 kg、电阻 R1= 0.1 Ω 的金属杆 ab 放在导轨上,ab 刚好不下滑。然后,在区域 Ⅱ 中将质量 m2= 0.4 kg、电阻 R2 = 0.1 Ω 的光滑导体棒 cd 置于导轨上,由静止开始下滑。cd 在滑动过程中始终处于区域 Ⅱ 的磁场中,ab、cd 始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触,取 g= 10 m/s2,问:
(示意图描述:倾斜导轨,区域 I 和区域 II 磁场方向相反,金属杆 ab 在区域 I,导体棒 cd 在区域 II。)
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cd 下滑的过程中,ab 中的电流方向;
(此处预留问题 (1) 的解析区域)
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ab 刚要向上滑动时,cd 的速度 v 多大;
(此处预留问题 (2) 的解析区域)
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从 cd 开始下滑到 ab 刚要向上滑动的过程中,cd 滑动的距离 x = 3.8 m,此过程中 ab 上产生的热量 Q 是多少。
(此处预留问题 (3) 的解析区域)
答案解析
(此处预留答案解析区域,可根据需要填充详细解答步骤和原理分析。)