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如图(甲)所示,两光滑导轨都由水平、倾斜两部分圆滑对接而成,相互平行放置,两导轨相距,倾斜导轨与水平面成角,倾斜导轨的下面部分处在一垂直斜面的匀强磁场区中,区中磁场的磁感应强度随时间变化的规律如图(乙...
题目内容:
如图(甲)所示,两光滑导轨都由水平、倾斜两部分圆滑对接而成,相互平行放置,两导轨相距,倾斜导轨与水平面成角,倾斜导轨的下面部分处在一垂直斜面的匀强磁场区中,区中磁场的磁感应强度随时间变化的规律如图(乙)所示,图中、未知。水平导轨足够长,其左端接有理想的灵敏电流计和定值电阻,水平导轨处在一竖直向上的匀强磁场区中,区中的磁场恒定不变,磁感应强度大小为,在时刻,从斜轨上磁场区外某处垂直于导轨水平释放一金属棒,棒的质量,电阻,棒下滑时与导轨保持良好接触,棒由斜轨滑向水平轨时无机械能损失,导轨的电阻不计。若棒在斜面上向下滑动的整个过程中,灵敏电流计的示数大小保持不变,时刻进入水平轨道,立刻对棒施一平行于框架平面沿水平方向且与杆垂直的外力。(取)求:
(1)时间内导体棒的加速度大小;
(2)磁场区在沿斜轨方向上的宽度;
(3)棒从开始运动到刚好进入水平轨道这段时间内棒上产生的热量;
(4)若棒在时刻进入水平导轨后,电流计的电流大小随时间变化的关系如图(丙)所示(未知),已知到的时间为,到的时间为,请在图(丁)中作出到时间内外力大小随时间变化的函数图像(不需要解答过程)。
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