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高中物理
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计算题
1.
(2024高三下·湖南一模)
如图甲所示,足够长的平行金属导轨
、
固定在同一水平面上,其宽度
, 导轨
与
之间连接阻值为
的电阻,质量为
、电阻为
、长度为
的金属杆
静置在导轨上,整个装置处于竖直向下的匀强磁场中。现用一垂直杆水平向右的恒力
拉金属杆
, 使它由静止开始运动,运动中金属杆与导轨接触良好并保持与导轨垂直,其通过电阻
上的电荷量
与时间
的关系如图乙所示,图像中的
段为曲线,
段为直线,导轨电阻不计,已知
与导轨间的动摩擦因数
, 取
忽略
杆运动过程中对原磁场的影响
, 求:
(1) 磁感应强度
的大小和金属杆的最大速度;
(2) 金属杆
从开始运动的
内所通过的位移;
(3) 从开始运动到电阻
产生热量
时,金属杆
所通过的位移。
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