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高中物理
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综合题
1.
(2022高三上·衡水月考)
如图所示,间距为d的平行光滑金属导轨ab、fg构成倾角为
的斜面,平行光滑金属导轨bcde、ghij访处于同一水平面内,bc、gh段间距为d,de、ij段间距为2d,倾斜导轨与水平导轨分别在b、g处由一小段光滑绝缘圆弧(长度可忽略)相连。倾斜导轨部分处于垂直导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度大小为2B,水平部分处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度大小为B(磁场均未画出)。导体棒Q静止于de、ij段,导体棒P从距bg为L的位置由静止释放。导体棒P、Q的质量均为m、电阻均为R,两导体棒运动过程中始终与导轨接触良好且与导轨垂直,导轨af端接有电容
的电容器,bc、gh、de、ij段均足够长,重力加速度为g,不计导轨电阻及空气阻力。求:
(1) 导体棒P到达bg时的速度大小;
(2) 导体棒P在水平导轨上运动的过程中,闭合回路面积的改变量;
(3) 整个运动过程中,导体棒P上产生的焦耳热。
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