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(25分)如圖所示,兩個金屬輪 A1、A2,可繞通過各自中心并與輪面垂直的固定的光滑金屬細(xì)軸 O1 和 O2 轉(zhuǎn)動,O1 和 O2 相互平行,水平放置。每個金屬輪由四根金屬輻條和金屬環(huán)組成,A1 輪的輻條長為 a1、電阻為 R1,A2 輪的輻條長為 a2、電阻為 R2,連接輻條的金屬環(huán)的寬度與電阻都可以忽略。半徑為 a0 的絕緣圓盤 D 與 A1 同軸且固連在一起。一輕細(xì)繩的一端固定在 D 邊緣上的某點(diǎn),繩在 D 上繞足夠匝數(shù)后,懸掛一質(zhì)量為 m 的重物 P 。當(dāng) P 下落時,通過細(xì)繩帶動 D 和 A1 繞 O1 軸轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)動過程中,A1、A2 保持接觸,無相對滑動;兩輪與各自細(xì)軸之間保持良好的電接觸;兩細(xì)軸通過導(dǎo)線與一阻值為 R 的電阻相連。除 R 和 A1、A2 兩輪中輻條的電阻外,所有金屬的電阻都不計。整個裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 的勻強(qiáng)磁場中,磁場方向與轉(zhuǎn)軸平行。現(xiàn)將 P 釋放,試求 P 勻速下落時的速度。
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