題目列表(包括答案和解析)
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(2013·北京豐臺一模,24題)(20分)
如圖所示,豎直平面內(nèi)有一半徑為r、內(nèi)阻為R1、粗細(xì)均勻的光滑半圓形金屬環(huán),在M、N處與相距為2r、電阻不計的平行光滑金屬軌道ME、NF相接,EF之間接有電阻R2,已知R1=12R,R2=4R。在MN上方及CD下方有水平方向的勻強(qiáng)磁場I和II,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,F(xiàn)有質(zhì)量為m、電阻不計的導(dǎo)體棒ab,從半圓環(huán)的最高點(diǎn)A處由靜止下落,在下落過程中導(dǎo)體棒始終保持水平,與半圓形金屬環(huán)及軌道接觸良好,兩平行軌道中夠長。已知導(dǎo)體棒ab下落r/2時的速度大小為v1,下落到MN處的速度大小為v2。
(1)求導(dǎo)體棒ab從A下落r/2時的加速度大小。
(2)若導(dǎo)體棒ab進(jìn)入磁場II后棒中電流大小始終不變,求磁場I和II之間的距離h和R2上的電功率P2。
(3)當(dāng)導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場II時,施加一豎直向上的恒定外力F=mg的作用,求導(dǎo)體棒ab從開始進(jìn)入磁場II到停止運(yùn)動所通過的距離和電阻R2上所產(chǎn)生的熱量。
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