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如图甲所示,竖直平面固定有间距为L的两足够长金属导轨,金属棒MN和PQ通过套环套在导轨上,虚线上方存在方向垂直纸面向里的匀强磁场,下方存在方向竖直向下的匀强骸场,两磁场的磁感应强度大小均为B,MN与导...
题目内容:
如图甲所示,竖直平面固定有间距为L的两足够长金属导轨,金属棒MN和PQ通过套环套在导轨上,虚线上方存在方向垂直纸面向里的匀强磁场,下方存在方向竖直向下的匀强骸场,两磁场的磁感应强度大小均为B,MN与导轨之间无摩擦,PQ与导轨之间的动摩擦因数为μ。t=0时PQ由静止释放,同时对MN施加一个竖直向上的拉力F,使MN沿导轨向上做初速度为零、加速度大小为a的匀加速运动,力F随时间t的变化规律如图乙,t1时刻F的大小是t=0时的3倍,两棒的总电阻为R,重力加速度大小为g,其余电阻不计,两棒运动过程中始终与导轨垂直。
(1)求t1时MN受到的安培力FA1的大小和方向;
(2)若在0~t1时间内两棒产生的总焦耳热为Q,求这段时间内拉力F做的功W;
(3)若PQ重力大小为G,请在图丙中大致画出PQ所受的摩擦力f随时间t变化的图线(不必写分析过程)。
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