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高中物理
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1. 如图甲所示,在绝缘水平桌面上固定有间距为
m的光滑平行金属导轨,虚线MN左侧、PQ右侧(不包含边界)存在相同的匀强磁场,磁场方向竖直向下,磁感应强度B=4T,两个阻值均为2Ω的电阻接在导轨的左右两端。导轨上放置两个完全相同的导体棒
ab
与
cd
, 导体棒的质量m=0.5kg,长度
m,电阻
Ω,
ab
位于MN左侧,cd放在磁场边界PQ上,对
ab
施加向右的恒力
=5N后,ab的速度-时间图像如图乙所示(
~
段为直线,其余段为曲线),
时刻撤去外力F,
时刻
ab
静止,已知
时刻的速度大小为4m/s,
~
过程图像围成的面积为2m。两个导体棒之间的碰撞为完全非弹性碰撞,导体棒与导轨始终接触良好,不计导轨电阻,求:
(1) 两磁场边界MN、PQ之间的距离L;
(2) 若
时刻之后系统受到向左的变力
作用,且
, 国际单位制下比例系数k大小为8.0,已知施加
后的0.5s内,导体棒运动位移为
x
=1.15m,此过程中导轨左侧接入的电阻R产生的焦耳热为Q=1.5J,求施加
后的0.5s内
做的功。
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