十八、动量和能量在电磁感应中的综合应用-双棒1、(2020·湖北省武汉市六月模拟)如图所示,两根足够长的平行光滑金属导轨固定在倾角θ=30°的斜面上,导轨电阻不计,间距为L。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。在区域Ⅰ中,将质量为m、电阻为R的导体棒ab放在导轨上,且被两立柱挡住,在区域Ⅱ中将质量为2m、电阻为R的导体棒cd置于导轨上,由静止开始下滑,经时间t,ab刚好离开立柱。ab、cd始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触,重力加速度为g。试求:(1)t时刻cd棒的速度大小vt;(2)在时间t内cd棒产生的电能Ecd;(3)ab棒中电流的最大值。2、(2020·北京丰台区模拟)间距为l的两平行金属导轨由水平部分和倾斜部分平滑连接而成,如图所示。倾角为θ的导轨处于大小为B1,方向垂直导轨平面向上的匀强磁场区间Ⅰ中,水平导轨上的无磁场区间静止放置一质量为3m的“联动双杆”(由两根长为l的金属杆cd和ef,用长度为L的刚性绝缘杆连接而成),在“联动双杆”右侧存在大小为B2,方向垂直导轨平面向上的匀强磁场区间Ⅱ,其长度大于L。质量为m、长为l的金属杆ab从倾斜导轨上端释放,达到匀速后进入水平导轨(无能量损失),杆ab与“联动双杆”发生碰撞后杆ab和cd合在一起形成“联动三杆”,“联动三杆”继续沿水平导轨进入磁场区间Ⅱ并从中滑出,运动过程中,杆ab、cd和ef与导轨始终接触良好,且保持与导轨垂直。已知杆ab、cd和ef电阻均为R=0.02Ω,m=0.1kg,l=0.5m,L=0.3m,θ=30°,B1=0.1T,B2=0.2T。不计摩擦阻力和导轨电阻,忽略磁场边界效应。求:(1)杆ab在倾斜导轨上匀速运动时的速度大小v0;(2)联动三杆进入磁场区间Ⅱ前的速度大小v;(3)联动三杆滑过磁场区间Ⅱ产生的焦耳热Q。3、(2020·石家庄模拟)如图所示,MN、PQ两平行光滑水平导轨分别与半径r=0.5m的相同竖直半圆导轨在N、Q端平滑连接,M、P端连接定值电阻R,质量M=2kg的cd绝缘杆垂直且静止在水平导轨上,在其右侧至N、Q端的区域内充满竖直向上的匀强磁场。现有质量m=1kg的ab金属杆以初速度v0=12m/s水平向右运动,与cd绝缘杆发生正碰后,进入磁场并最终未滑出,cd绝缘杆则恰好能通过半圆导轨最高点,不计除R以外的其他电阻和摩擦,ab金属杆始终与导轨垂直且接触良好,g取10m/s2(不考虑cd杆通过半圆导轨最高点以后的运动)。求:(1)cd绝缘杆通过半圆导轨最...