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(14分)如圖所示,兩根與水平面成角的足夠長光滑金屬導(dǎo)軌平行放置,導(dǎo)軌間距為L=1m,導(dǎo)軌底端接有阻值為1的電阻R,導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)。整個(gè)裝置處于勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面斜向上,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T,F(xiàn)有一質(zhì)量為m=0.2kg、電阻不計(jì)的金屬棒用細(xì)繩通過光滑滑輪與質(zhì)量為M=0.5kg的物體相連,細(xì)繩與導(dǎo)軌平面平行,將金屬棒與M由靜止釋放,棒沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)了2m后開始做勻速運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)過程中,棒與導(dǎo)軌始終保持垂直接觸。()求:
(1)金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度;
(2)棒從釋放到開始勻速運(yùn)動(dòng)的過程中,電阻R上產(chǎn)生的熱量;
(3)若保持某一大小的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1不變,取不同質(zhì)量M的物塊拉動(dòng)金屬棒,測出金屬棒相應(yīng)的做勻速運(yùn)動(dòng)的v值,得到實(shí)驗(yàn)圖象如圖所示,請(qǐng)根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)計(jì)算出此時(shí)的B1。
(4)改變磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B2,B2=3B1,其他條件不變,圖線的斜率及圖線與M軸交點(diǎn)有什么變化。
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