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高中物理
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计算题
1.
(2024高二上·高州期末)
近年,我国阶段性建成并成功运行了“电磁撬”,创造了大质量电磁推进技术的世界最高速度纪录,其原理如图所示.两平行长直金属导轨固定在水平面,导轨间垂直安放金属棒,且始终与导轨接触良好,电流从一导轨流入,经过金属棒,再从另一导轨流回,图中电源未画出.已知平行导轨电流在两导轨间产生的磁场可视为匀强磁场,磁感应强度
B
与电流
i
的关系式为
B
=
ki
(
k
为常量且已知).金属棒被该磁场力推动.当金属棒由第一级区域进入第二级区域时,回路中的电流由
变为
, 两导轨内侧间距为
k
, 每一级区域中金属棒被推进的距离均为
s
=2m,金属棒的质量为
m
=1kg,不计任何摩擦与阻力,求:
(1) 金属棒经过第一级区域时受到安培力的大小
F
;
(2) 金属棒经过第一、二级区域的加速度大小
a
1
、
a
2
;
(3) 金属棒从静止开始经过两级区域推进后的速度大小
v
.
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