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如图(甲),MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ=30∘角固定,M、P之间接电阻箱R,电阻箱的阻值范围为0∼10Ω,导轨所在空间存在匀强磁场,磁场方向垂直于轨道平面向上,磁感应强度为B=0.5...
题目内容:
如图(甲),MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ=30∘角固定,M、P之间接电阻箱R,电阻箱的阻值范围为0∼10Ω,导轨所在空间存在匀强磁场,磁场方向垂直于轨道平面向上,磁感应强度为B=0.5T.质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上,并垂直轨道,其接入电路的电阻值为r.现从静止释放杆ab,测得最大速度为vm.改变电阻箱的阻值R,重复前述操作,得到多组vm与R的数据,得到vm与R的数据关系如图(乙)所示。已知轨距为L=2m,重力加速度g=10m/s2,轨道足够长且电阻不计。求:
(1)求金属杆的质量m和阻值r;
(2)求金属杆匀速下滑时电阻箱消耗电功率的最大值Pm;
(3)当R=8Ω时,求回路瞬时电功率每增大1W的过程中合外力对金属杆做的功W.
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