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高中物理
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计算题
1.
(2024高二下·湖北期中)
如图甲所示,相距为
的两条足够长的光滑平行金属导轨MN、PO水平放置于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示,导轨的M、P两端连接一阻值为
的电阻,质量为
, 电阻为
的金属棒ab垂直于导轨放置且接触良好,
, 现将水平外力F作用在ab棒上。0~5s,在变力F控制下金属棒ab保持静止。5s后
保持不变,且金属棒开始运动并始终与导轨垂直。测得ab棒开始运动至达到最大速度的过程中,流过电阻R的总电荷量为
, 不计导轨的电阻,求:
(1) 0~5s内ab棒的电流大小和方向;
(2) ab棒运动过程中的最大速度
;
(3) ab棒从开始运动至获得最大速度的过程中,距导轨MP的最大距离;
(4) ab棒从开始运动至获得最大速度过程中,电阻R上产生的焦耳热量。
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