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  • 更新 2022-09-03
  • 科目 物理
  • 题型 综合题
  • 难度 较难
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如图所示,竖直平面内有一半径为r、电阻为R1、粗细均匀的光滑半圆形金属环,在MN处与相距为2r、电阻不计的平行光滑金属轨道MENF相接,EF之间接有电阻R2,已知R1=12RR2=4R。 在MN上方及CD下方有水平方向的匀强磁场III,磁感应强度大小均为B。现有质量为m、电阻不计的导体棒ab,从半圆环的最高点A处由静止下落,在下落 过程中导体棒始终保持水平,与半圆形金属环及轨道接触良好,设平行轨道足够长。已知导体棒ab下落r/2时的速度大小为v1,下落到MN处的速度大小为v2

(1)求导体棒abA下落r/2时的加速度大小。
(2)若导体棒ab进入磁场Ⅱ后棒中电流大小始终不变,求磁场I和Ⅱ之间的距离hR2上的电功率P2
(3)若将磁场Ⅱ的CD边界略微下移,导体棒ab刚进入磁场Ⅱ时速度大小为v3,要使其在外力F作用下做匀加速直线运动,加速度大小为a,求所加外力F随时间变化的关系式。

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如图所示,竖直平面内有一半径为r、电阻为R1、粗细均匀的光滑