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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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如图所示,平行金属导轨与水平面间夹角均为θ= 370 ,导轨间距为 lm ,电阻不计,导轨足够长。两根金属棒 ab 和 a' b'的质量都是0.2kg,电阻都是 1Ω ,与导轨垂直放置且接触良好,金属棒a' b'和导轨之间的动摩擦因数为0.5 ,设金属棒a' b'受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。金属棒ab和导轨无摩擦,导轨平面PMKO处存在着垂直轨道平面向上的匀强磁场,导轨平面PMNQ处存在着沿轨道平面向上的匀强磁场,磁感应强度 B 的大小相同。用外力让a' b'固定不动,将金属棒ab 由静止释放,当 ab 下滑速度达到稳定时,整个回路消耗的电功率为 18W。求:
(1)ab 棒达到的最大速度;
(2)ab棒下落了 30m 高度时,其下滑速度已经达到稳定,此过程中回路电流产生的焦耳热 Q ;
(3)在ab棒下滑过程中某时刻将 a' b'固定解除,为确保a' b'始终保持静止,则a' b'固定解除时ab棒的速度大小满足什么条件? ( g ="10m" / s2,sin370 ="0.6" ,cos370 ="0.8" )

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如图所示,平行金属导轨与水平面间夹角均为θ370,导轨间距为