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  • 1. (2017高三上·南阳期末)

    如图甲所示,相距d的两根足够长的金属制成的导轨,水平部分左端ef间连接一阻值为2R的定值电阻,并用电压传感器实际监测两端电压,倾斜部分与水平面夹角为37°.长度也为d、质量为m的金属棒ab电阻为R,通过固定在棒两端的金属轻滑环套在导轨上,滑环与导轨上MG、NH段动摩擦因数μ= (其余部分摩擦不计).MN、PQ、GH相距为L,MN、PQGH相距为L,MN、PQ间有垂直轨道平面向下、磁感应强度为B1的匀强磁场,PQ、GH间有平行于斜面但大小、方向未知的匀强磁场B2 , 其他区域无磁场,除金属棒及定值电阻,其余电阻均不计,sin37°=0.6,cos37°=0.8,当ab棒从MN上方一定距离由静止释放通过MN、QP区域(运动过程ab棒始终保护水平),电压传感器监测到U﹣t关系如图乙所示:

    1. (1) 求ab棒刚进入磁场B1时的速度大小;

    2. (2) 求定值电阻上产生的热量Q1

    3. (3) 多次操作发现,当ab棒从MN以某一特定速度进入MNQP区域的同时,另一质量为2m、电阻为2R的金属棒cd只要以等大速度从PQ进入PQHG区域,两棒均匀速同时通过各自场区,试求B2的大小和方向.

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