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高中物理
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综合题
1.
(2019·宝山模拟)
如图甲所示,MN、PQ为水平放置的足够长的平行光滑导轨,导轨间距L为0.5m,导轨左端连接一个阻值为2Ω的定值电阻R,将一根质量为0.2kg的金属棒cd垂直放置在导轨上,且与导轨接触良好,金属棒cd的电阻r=2Ω,导轨电阻不计,整个装置处于垂直导轨平面向下的匀强磁场中,磁感应强度B=2T.若棒以1m/s的初速度向右运动,同时对棒施加水平向右的拉力F作用,并保持拉力的功率恒为4W,从此时开始计时,经过2s后金属棒的速度保持稳定不变,图乙为安培力与时间的关系图象。试问:
(1) 金属棒cd开始运动时其中的电流方向怎样?
(2) 金属棒在前2s内所做的是一种怎样的运动?并说明理由。
(3) 2s后金属棒的速度大小是多少m/s?
(4) 0~2s内通过电阻R的电量约多少C?
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