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如图所示,P1Q1P2Q2和M1N1M2N2为水平放置的平行导轨,整个装置处于竖直向上、磁感应强度B=0.40T的匀强磁场中,轨道足够长,其电阻可忽略不计。一质量为m=0.1㎏、阻值为R=1.0Ω的金...
题目内容:
如图所示,P1Q1P2Q2和M1N1M2N2为水平放置的平行导轨,整个装置处于竖直向上、磁感应强度B=0.40T的匀强磁场中,轨道足够长,其电阻可忽略不计。一质量为m=0.1㎏、阻值为R=1.0Ω的金属棒cd恰好垂直放在轨道的右半部分;另一相同材质、相同粗细的金属棒ab恰好垂直放在轨道的左半部分,它们与轨道形成闭合回路。已知Lab=2m,Lcd=1.0m,金属棒与轨道间的动摩擦因数μ=0.2,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g=10m/s2。在t=0时刻,给金属棒cd施加一水平向右的拉力F,使其从静止开始沿轨道以a=5m/s2的加速度匀加速直线运动。在运动过程中,导体棒始终与导轨垂直且接触良好。
(1)求金属棒cd运动多长时间后金属棒ab开始运动;
(2)若给金属棒cd施加的是水平向右的恒定拉力F0,拉金属棒cd以v2=20m/s的速度匀速运动时,金属棒ab也恰好以恒定速度沿轨道运动。求金属棒ab沿轨道运动的速度大小和水平外力F0的功率。
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