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  • 更新 2022-09-03
  • 科目 物理
  • 题型 计算题
  • 难度 较难
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如图甲所示,间距为 L、电阻不计的光滑导轨固定在倾角为 q的斜面上。在 MNPQ矩形区域内有方向垂直于斜面的匀强磁场,磁感应强度为 B;在 CDEF矩形区域内有方向垂直于斜面向下的磁场,磁感应强度 Bt 随时间 t变化的规律如图乙所示,其中 Bt的最大值为 2B。现将一根质量为 M、电阻为 R、长为 L的金属细棒 cd跨放在 MNPQ区域间的两导轨上并把它按住,使其静止。在 t=0 时刻,让另一根长也为 L的金属细棒 ab从 CD上方的导轨上由静止开始下滑,同时释放 cd棒。已知 CF长度为 2L,两根细棒均与导轨良好接触,在 ab从图中位置运动到 EF处的过程中,cd棒始终静止不动,重力加速度为 g;tx是未知量。

(1)求通过 cd棒的电流,并确定 MN PQ区域内磁场的方向;
(2)当 ab棒进入 CDEF区域后,求 cd棒消耗的电功率;
(3)求 ab棒刚下滑时离 CD的距离。             

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如图甲所示,间距为L、电阻不计的光滑导轨固定在倾角为q的斜面