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如图甲所示,两根与水平面成θ=30°角的足够长光滑金属导轨平行放置,导轨间距为L,导轨的电阻忽略不计。整个装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面斜向上。现将质量均为m、电阴均为R的...
题目内容:
如图甲所示,两根与水平面成θ=30°角的足够长光滑金属导轨平行放置,导轨间距为L,导轨的电阻忽略不计。整个装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面斜向上。现将质量均为m、电阴均为R的金属棒a、b垂直于导轨放置,一不可伸长的绝缘细线的P端系在金属杆b的中点,另一端N通过滑轮与质量为M的物体相连,细绳与导轨平面平行。导轨与金属棒接触良好,不计一切摩擦,运动过程中物体始终末与地面接触,重力加速度g取10m/s2。
(1)若金属棒a固定,M=m,由静止释放b,求释放瞬间金属棒b的加速度大小。
(2)若金属棒a固定,L=1m,B=1T,m=0.2kg,R=1Ω,改变物体的质量M,使金属棒b沿斜面向上运动,请写出金属棒b获得的最大速度v与物体质量M的关系式,并在乙图中画出v-M图像
(3)若撤去物体,改在绳的N端施加一大小为F=mg,方向竖直向下的恒力,将金属棒a、b同时由静止释放。从静止释放到a刚开始匀速运动的过程中,a产生的焦耳热为Q,求这个过程流过金属棒a的电量。
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