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平行金属导轨在水平面内固定,导轨间距L=0.5 m,导轨右端接有电阻RL=9Ω的小灯泡,导轨电阻不计,如图甲所示。在导轨的MNQP矩形区域内有竖直向上的匀强磁场,MN、PQ间距d=4m,此区域磁感应强...
题目内容:
平行金属导轨在水平面内固定,导轨间距L=0.5 m,导轨右端接有电阻RL=9Ω的小灯泡,导轨电阻不计,如图甲所示。在导轨的MNQP矩形区域内有竖直向上的匀强磁场,MN、PQ间距d=4m,此区域磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示,垂直导轨跨接一电阻r=1Ω的金属棒GH,金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5。在t=0时刻,给金属棒施加一向右的恒力F(F未知),使金属棒从静止开始运动,t=2s时恰好到达MN处。在0~4 s内小灯泡发光亮度始终没变化 (g取10 m/s2) ,求:
(1)此段时间内流过灯泡的电流;
(2)导体棒的质量;
(3)0~4 s内整个系统产生的热量。
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