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  • 更新 2022-09-03
  • 科目 物理
  • 题型 计算题
  • 难度 较易
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如图所示,两根正对的平行金属直轨道MN、M´N´位于同一水平面上,两轨道之间的距离 l = 0.50m.轨道的MM′端之间接一阻值R =0.40Ω的定值电阻,NN′端与两条位于竖直面内的半圆形光滑金属轨道NP、N′P′平滑连接,两半圆轨道的半径均为 R0 = 0.50m.直轨道的右端处于竖直向下、磁感应强度B = 0.64T的匀强磁场中,磁场区域的宽度d = 0.80m,且其右边界与NN′重合.现有一质量 m = 0.20kg、电阻 r = 0.10Ω的导体杆ab静止在距磁场的左边界s = 2.0m处.在与杆垂直的水平恒力 F =2.0N的作用下ab杆开始运动,当运动至磁场的左边界时撤去F,结果导体ab恰好能以最小速度通过半圆形轨道的最高点PP′.已知导体杆ab在运动过程中与轨道接触良好,且始终与轨道垂直,导体杆ab与直轨道之间的动摩擦因数 μ= 0.10,轨道的电阻可忽略不计,取 g = 10m/s2,求:
(1)导体杆刚进入磁场时,通过导体杆上的电流大小和方向;
(2)导体杆穿过磁场的过程中整个电路产生的焦耳热.    
 

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如图所示,两根正对的平行金属直轨道MN、M´N´位于同一水平