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如图所示,一个质量为 m、电阻不计、足够长的光滑 U 形金属框架 MNPQ,位于光滑水平桌面上,分界线 OO′分别与平行导轨 MN 和 PQ 垂直,两导轨相距 L。在 OO′的左 右两侧存在着区域很大...
题目内容:
如图所示,一个质量为 m、电阻不计、足够长的光滑 U 形金属框架 MNPQ,位于光滑水平桌面上,分界线 OO′分别与平行导轨 MN 和 PQ 垂直,两导轨相距 L。在 OO′的左 右两侧存在着区域很大、方向分别为竖直向上和竖直向下的匀强磁场,磁感应强度的大小均为 B。另有质量也为 m 的金属棒 CD,垂直于 MN 放置在 OO′左侧导轨上,并用一根细线系在定点 A。已知细线能承受的最大拉力为 T0,CD 棒接入导轨间的有效电阻 为 R。现从 t=0 时刻开始对 U 形框架施加水平向右的拉力 F,使其从静止开始做加速度为 a 的匀加速直线运动。
(1)若细线尚未断裂,求在 t 时刻水平拉力 F 的大小;
(2)求从框架开始运动到细线断裂的过程中流过回路的电荷量 q.
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