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高中物理
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综合题
1.
(2020高二上·浙江月考)
如图1,有一倾角
的足够长的平行金属导轨,导轨间距
,导轨上端连接阻值
的定值电阻,一个质量
,电阻
的金属杆ab垂直于导轨放置且与导轨接触良好,在两导轨间存在方向垂直于导轨平面的匀强磁场。
时刻,ab杆在沿斜面向下的拉力F作用下由静止开始沿导轨向下运动,
时杆的速度
,整个过程中金属杆两端的电势差
随时间的变化如图2所示。若导轨电阻不计,空气阻力不计,ab杆和导轨间的动摩擦因数
,
。求:
(1) 磁感应强度B的大小和方向;
(2) 0~2s内ab杆受到的沿斜面的拉力F与时间t的关系式;
(3) 若2s末撤去拉力F,ab杆将做减速运动直至停止,该过程中,通过电阻R的电荷量为0.25C,求撤去拉力F后,电阻R上产生的焦耳热
。
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