19.(16分)如圖所示,MN、PQ為足夠長(zhǎng)的平行導(dǎo)軌,間距L=0.5m.導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ=37°.NQ⊥MN,NQ間連接有一個(gè)R=3Ω的電阻.有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0=1T.將一根質(zhì)量為m=0.05kg的金屬棒ab緊靠NQ放置在導(dǎo)軌上,且與導(dǎo)軌接觸良好,金屬棒的電阻r=2Ω,其余部分電阻不計(jì).現(xiàn)由靜止釋放金屬棒,金屬棒沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與NQ平行.已知金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,當(dāng)金屬棒滑行至cd 處時(shí)速度大小開(kāi)始保持不變,cd 距離NQ為s=2m.試解答以下問(wèn)題:(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)金屬棒達(dá)到穩(wěn)定時(shí)的速度是多大?
(2)從靜止開(kāi)始直到達(dá)到穩(wěn)定速度的過(guò)程中,電阻R上產(chǎn)生的熱量是多少?
(3)若將金屬棒滑行至cd處的時(shí)刻記作t =0,從此時(shí)刻起,讓磁感應(yīng)強(qiáng)度逐漸減
小,可使金屬棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流,則t=1s時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)為多大?
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π |
2 |
A、在t=1s時(shí)刻電流表的示數(shù)為
| ||||
B、導(dǎo)體棒兩端的最大電壓為1V | ||||
C、單位時(shí)間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為0.25J | ||||
D、從t=0至t=3s的時(shí)間內(nèi)水平外力所做的功為0.75J |
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