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如图所示,刚性U型金属导轨M1N1N2M2是位于光滑水平桌面上,其左端中接有阻值为R的电阻,它们总的质量为m0.导轨的两条轨道间的距离为l,PQ是质量为m的金属杆,其电阻为r,可在轨道上滑动,滑动时保...
题目内容:
如图所示,刚性U型金属导轨M1N1N2M2是位于光滑水平桌面上,其左端中接有阻值为R的电阻,它们总的质量为m0.导轨的两条轨道间的距离为l,PQ是质量为m的金属杆,其电阻为r,可在轨道上滑动,滑动时保持与轨道垂直。杆与轨道的接触是粗糙的,导轨的电阻均不计.初始时,杆PQ于图中的虚线处,虚线的右侧为一匀强磁场区域,磁场方向垂直于桌面,磁感应强度的大小为B.现有一位于导轨平面内的与轨道平行的恒力F作用于PQ上,使之从静止开始在轨道上向右作加速运动.已知经过时间t通过电阻的电流为I0,导轨向右移动的距离为x0(导轨的N1N2部分尚未进人磁场区域).不考虑回路的自感,求 :
(1)杆与轨道的摩擦力
(2)PQ离开虚线的距离
(3)在此过程中电阻所消耗的能量.
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