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高中物理
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综合题
1.
(2020·青岛模拟)
如图,平行金属导轨由水平部分和倾斜部分组成,倾斜部分是两个竖直放置的四分之一圆弧导轨,圆弧半径r=0.2m。水平部分是两段均足够长但不等宽的光滑导轨,CC'=3AA'=0.6m,水平导轨与圆弧导轨在AA'平滑连接。整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=1T,导体棒MN、PQ的质量分别为m
l
=0.2kg、m
2
=0.6kg,长度分别为l
1
=0.2m、l
2
=0.6m,电阻分别为R
1
=1.0Ω、R
2
=3.0Ω,PQ固定在宽水平导轨上。现给导体棒MN一个初速度,使其恰好沿圆弧导轨从最高点匀速下滑,到达圆弧最低处AA'位置时,MN克服安培力做功的瞬时功率为0.04W,重力加速度g=10m/s
2
, 不计导轨电阻,导体棒MN、PQ与导轨一直接触良好。求:
(1) 导体棒MN到达圆弧导轨最低处AA'位置时对轨道的压力大小;
(2) 导体棒MN沿圆弧导轨下滑过程中,MN克服摩擦力做的功(保留3位有效数字);
(3) 若导体棒MN到达AA'位置时释放PQ,之后的运动过程中通过回路某截面的电量q。
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