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高中物理
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计算题
1.
(2024高三下·威宁模拟)
如图所示,间距为
L
、足够长的光滑平直金属导轨
、
固定在水平面上,导轨所在空间存在两个匀强磁场区域I、II。区域I的磁场方向竖直向上,磁感应强度大小为2
B
, 其边界为
、
。区域II的磁场方向竖直向下,磁感应强度大小为
B
, 其左边界为
, 各边界均与导轨垂直。质量均为
m
的光滑金属细杆1、2垂直位于导轨上,金属杆2静止在匀强磁场区域II中。现使金属杆1以初速度
从边界
进入磁场区I,最终能匀速通过边界
。在金属杆1离开边界
时给金属杆2施加一平行导轨向左、大小与速度成正比的力
。不计导轨的电阻,每根金属杆接入电路部分的电阻均为
R
, 两金属杆运动过程中始终与导轨垂直且接触良好,区域II的磁场足够宽。求:
(1) 金属杆1刚进入磁场区I时,金属杆1的电功率;
(2) 金属杆1在磁场区I运动过程回路中产生的焦耳热;
(3) 对金属杆2施加力
F
后,金属杆2运动的最大距离。
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