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高中物理
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综合题
1.
(2020高二上·台州期末)
如图甲所示,倾角为θ、间距为l的足够长光滑金属导轨底端与电阻R相连,导轨间存在多个相互间隔的矩形匀强磁场,每个磁场的宽度和相邻两磁场的间距均为d,磁感应强度B随时间t变化的图像如图乙所示,其中
时刻,磁感应强度大小为B
0
, 方向垂直于导轨向下。导线框ABCD的质量为m,长度为3d,宽度为l,AB和CD的电阻均为R,0~t
0
内线框被锁定在图甲位置保持静止,此时AB和CD正好位于磁场的边缘,且开关K处于断开状态,
时刻解除线框锁定,同时闭合开关K。不计AD、BC和导轨的电阻,AD、BC边在向下运动过程中始终与导轨保持良好接触。
(1) 求0~t
0
内流过线框电流的大小;
(2) 求线框速度达到最终稳定速度的
时加速度大小;
(3) 若从解除锁定到线框恰好稳定,通过电阻R的电荷量为q,求该过程中电阻R上产生的焦耳热。
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