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解答题 较难0.4 引用1 组卷350
固定在水平地面的形平行金属导轨足够长，倾角，间距L=1m，电阻不计．垂直导轨放置两根金属棒ab和cd，如图所示，两金属棒电阻相等，均为R=0.75Ω，cd棒的质量为m1=1.2kg，cd棒与导轨水平段的动摩擦因数为μ=0.5，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．而ab棒与导轨倾斜段间的摩擦不计．整个∠形装置放在磁感应强度大小为B=3T，方向垂直于导轨倾斜段向上的匀强磁场中．现从某处静止释放ab棒，经一段时间后，cd棒刚要从导轨滑动．已知重力加速度取g=10m/s2，sin37°=0.6．
（1）此时，cd棒中的感应电流的方向？以及ab棒的速度大小？
（2）若ab棒无论从多高的位置静止释放，cd棒都不动，则ab棒的质量应小于多少？
（3）若cd棒与导轨水平段的动摩擦因数μ是可以调节的，则当动摩擦因数μ满足什么条件时，无论ab棒质量多大、从多高的位置静止释放，cd棒都不动．
2019·广东·一模
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知识点：电磁感应与电路的综合问题 答案解析 【答案】很抱歉，登录后才可免费查看答案和解析！
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如图所示，电阻不计的“∠”型足够长且平行的导轨，间距L=1 m，导轨倾斜部分的倾角θ=53°，并与定值电阻R相连．整个空间存在着B=5 T、方向垂直倾斜导轨平面向上的匀强磁场．金属棒ab、cd的阻值Rab=Rcd=R，cd棒质量m=1 kg.ab棒光滑，cd与导轨间的动摩擦因数μ=0.3，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．g=10 m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6，求：

（1）ab棒由静止释放，当滑至某一位置时，cd棒恰好开始滑动．求这一时刻ab棒中的电流；
（2）若ab棒无论从多高的位置释放，cd棒都不动，分析ab棒质量应满足的条件；
（3）若cd棒与导轨间的动摩擦因数μ≠0.3，ab棒无论质量多大，从多高位置释放，cd棒始终不动．求cd棒与导轨间的动摩擦因数μ应满足的条件．
如图，固定在水平桌面上的“∠”型平行导轨足够长，间距L＝1m，电阻不计。倾斜导轨的倾角θ＝53°，并与R＝2Ω的定值电阻相连。整个导轨置于磁感应强度B＝5T、方向垂直倾斜导轨平面向上的匀强磁场中。金属棒ab、cd的阻值为R1＝R2＝2Ω，ab棒、cd棒的质量分别是m1＝2.5kg，m2＝1kg。ab与导轨间摩擦不计，cd与导轨间的动摩擦因数μ＝0.3，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现让ab棒从导轨上某处由静止释放，当它滑至某一位置时，cd棒恰好开始滑动。（cos53°=0.6，sin53°=0.8，g=10m/s2）
（1）求此时通过ab棒的电流大小及方向；
（2）若这段时间内电阻R产生的焦耳热Q=2J，求ab棒下滑的距离；
（3）若ab棒无论从多高的位置释放，cd棒都不动，则ab棒质量应小于多少？
如图，固定在水平桌面上的“∠”型平行导轨足够长，间距L＝1m，电阻不计．倾斜导轨的倾角θ＝53º，并与R＝2Ω的定值电阻相连．整个导轨置于磁感应强度B＝5T、方向垂直倾斜导轨平面向上的匀强磁场中．金属棒ab、cd的阻值为R1＝R2＝2Ω，cd棒质量m＝1kg．ab与导轨间摩擦不计，cd与导轨间的动摩擦因数μ＝0.3，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．现让ab棒从导轨上某处由静止释放，当它滑至某一位置时，cd棒恰好开始滑动．

（1）求此时通过ab棒的电流；
（2）求导体棒cd消耗的热功率与ab棒克服安培力做功的功率之比；
（3）若ab棒无论从多高的位置释放，cd棒都不动，则ab棒质量应小于多少？
（4）假如cd棒与导轨间的动摩擦因数可以改变，则当动摩擦因数满足什么条件时，无论ab棒质量多大、从多高位置释放，cd棒始终不动？

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