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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,两平行金属导轨轨道MN、MʹNʹ间距为L,其中MO和MʹOʹ段与金属杆间的动摩擦因数μ=0.4,ON和OʹNʹ段光滑且足够长,两轨道的交接处由很小的圆弧平滑连接,导轨电阻不计,左侧接一阻值为R的电阻和电流传感器,轨道平面与水平面的夹角分别为α=53°和β=37°。区域PQPʹQʹ内存在垂直轨道平面向下的有界匀强磁场,磁场宽度为d,PPʹ的高度为h2=0.3m,。现开启电流传感器,同时让质量为m、电阻为r的金属杆ab自高h1=1.5m处由静止释放,金属杆与导轨垂直且保持接触良好,电流传感器测得初始一段时间内的I t(电流与时间关系)图象如图乙所示(图中I0为已知)。求:

(1)金属杆第一次进入磁场区域时的速度大小v1(重力加速度为g取10m/s2);
(2)匀强磁场的磁感应强度B和金属杆第二次进入磁场区域时的速度大小(此后重力加速度取g);
(3)电阻R在t1 t3时间内产生的总热能QR(用v1和其它已知条件表示)。

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如图所示,两平行金属导轨轨道MN、MʹNʹ间距为L,其中MO