题目

(14分)如图所示，两条平行的金属导轨MP、NQ与水平面夹角为，设导轨足够长。导轨处在与导轨平面垂直的匀强磁场中，磁感应强度B=0.80T，与导轨上端相连的电源电动势E=4.5V，内阻r=0.4Ω，水平放置的导体棒ab的电阻R=1.5Ω，两端始终与导轨接触良好，且能沿导轨无摩擦滑动，与导轨下端相连的电阻R1=1.0Ω，电路中其它电阻不计。当单刀双掷开关S与1接通时，导体棒刚好保持静止状态，求：    （1）磁场的方向；（2）S与1接通时，导体棒的发热功率；（3）当开关S与2接通后，导体棒ab在运动过程中，单位时间（1s）内扫过的最大面积。 答案：解析：（1）磁场的方向:垂直斜面向下                （2分）（2）当S与1接通时               （2分）导体棒上的电流                  （2分）导体棒的发热功率                      （2分）（3）S与1接通时，导体棒平衡有：                                                （1分）                                               （1分）S与2接通后，导体棒切割磁感线产生电流，最后匀速运动单位时间内扫过面积最大匀速运动时                                      （1分）                                              （1分）得单位时间扫过最大面积为2     （2分）

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