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  • 1. (2017·永州模拟)

    如图所示,间距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ与水平面夹角α=30°,下端N、Q间连接一阻值为R的电阻.导轨上有一个正方形区间abcd,cd以下存在磁感应强度大小为B、方向垂直导轨平面向下的匀强磁场.长度为L、电阻为r的金属棒与导轨接触良好且垂直导轨放置,当金属棒从ab位置由静止释放的同时,对金属棒施加一个平行导轨向下的恒力F,F的大小是金属棒重力的 ,金属棒通过cd时恰好做匀速运动,若此时突然只将力F的方向反向,力F的大小不变,经过一段时间后金属棒静止,已知重力加速度为g,不计金属导轨的电阻,求:

    1. (1) 金属棒的质量;

    2. (2) 整个过程中电阻R上产生的焦耳热;

    3. (3) 金属棒通过cd后向下运动的最大距离.

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