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如图1所示，平行金属导轨宽度为l＝0.6 m，与水平面间的倾角为
＝37°，导轨电阻不计，底端接有阻值为R＝3 Ω的定值电阻，磁感强度为B＝1T的匀强磁场垂直穿过导轨平面．有一质量为m＝0.2 kg，长也为l的导体棒受导轨上两支柱p支撑静止在ab位置，导体棒的电阻为Ro＝1 Ω，它与导轨之间的动摩擦因数为μ＝0.3．导体棒获得平行斜面的初速vo＝10 m/s向上滑行最远至a/b/位置，所滑行距离为 s＝4 m．(sin37°＝0.6，cos37o＝0.8，重力加速度g＝10 m/s2)．问：
(1)把运动导体棒视为电源，最大输出功率是多少？
(2)上滑过程中导体棒所受的安培力做了多少功？
(3)以ab位置为零势点，若导体棒从ab上滑d＝3 m过程中电阻R发出的热量QR＝2.1 J，此时导体棒的机械能
为多大？
(4)在图2中画出图线，要求能反映导体棒在上滑和下滑过程中机械能E随位移x变化的大致规律．(x正方向沿斜面向上，坐标原点O在ab位置)
如图所示，两根与水平面成
＝30°角的足够长光滑金属导轨平行放置，导轨间距为L＝1 m，导轨底端接有阻值为1 W
的电阻R，导轨的电阻忽略不计．整个装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面斜向上，磁感应强度B＝1 T．现有一质量为m＝0.2 kg、电阻不计的金属棒用细绳通过光滑滑轮与质量为M＝0.5 kg的物体相连，细绳与导轨平面平行．将金属棒与M由静止释放，棒沿导轨运动了2 m后开始做匀速运动．运动过程中，棒与导轨始终保持垂直接触．(取重力加速度g＝10 m/s2)求：
(1)金属棒匀速运动时的速度；
(2)棒从释放到开始匀速运动的过程中，电阻R上产生的焦耳热；
(3)若保持某一大小的磁感应强度B1不变，取不同质量M的物块拉动金属棒，测出金属棒相应的做匀速运动的v值，得到实验图像如图所示，请根据图中的数据计算出此时的B1；
(4)改变磁感应强度的大小为B2，B2＝2B1，其他条件不变，请在坐标图上画出相应的v－M图线，并请说明图线与M轴的交点的物理意义．
（19分）如图所示，两根与水平面成θ＝30°角的足够长光滑金属导轨平行放置，导轨间距为L＝1m，导轨底端接有阻值为1 W的电阻R，导轨的电阻忽略不计。整个装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面斜向上，磁感应强度B＝1T。现有一质量为m＝0.2 kg、电阻不计的金属棒用细绳通过光滑滑轮与质量为M＝0.5 kg的物体相连，细绳与导轨平面平行。将金属棒与M由静止释放，棒沿导轨运动了2 m后开始做匀速运动。运动过程中，棒与导轨始终保持垂直接触。（取重力加速度g=10m/s2）求：
（1）金属棒匀速运动时的速度；
（2）棒从释放到开始匀速运动的过程中，电阻R上产生的焦耳热；
（3）若保持某一大小的磁感应强度B1不变，取不同质量M的物块拉动金属棒，测出金属棒相应的做匀速运动的v值，得到实验图像如图所示，请根据图中的数据计算出此时的B1；
（4）改变磁感应强度的大小为B2，B2＝2B1，其他条件不变，请在坐标图上画出相应的v―M图线，并请说明图线与M轴的交点的物理意义。
查看习题详情和答案>>（18分）如图所示，两根与水平面成θ＝30°角的足够长光滑金属导轨平行放置，导轨间距为L＝1m，导轨底端接有阻值为0.5?的电阻R，导轨的电阻忽略不计。整个装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面斜向上，磁感应强度B＝1T。现有一质量为m＝0.2 kg、电阻为0.5?的金属棒用细绳通过光滑滑轮与质量为M＝0.5 kg的物体相连，细绳与导轨平面平行。将金属棒与M由静止释放，棒沿导轨运动了2 m后开始做匀速运动。运动过程中，棒与导轨始终保持垂直接触。（取重力加速度g=10m/s2）求：
（1）金属棒匀速运动时的速度；
（2）棒从释放到开始匀速运动的过程中，电阻R上产生的焦耳热；
（3）若保持某一大小的磁感应强度B1不变，取不同质量M的物块拉动金属棒，测出金属棒相应的做匀速运动的v值，得到实验图像如图所示，请根据图中的数据计算出此时的B1；
改变磁感应强度的大小为B2，B2＝2B1，其他条件不变，请在坐标图上画出相应的v—M图线，并请说明图线与M轴的交点的物理意义。
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（1）金属棒匀速运动时的速度；
（2）棒从释放到开始匀速运动的过程中，电阻R上产生的焦耳热；
（3）若保持某一大小的磁感应强度B1不变，取不同质量M的物块拉动金属棒，测出金属棒相应的做匀速运动的v值，得到实验图像如图所示，请根据图中的数据计算出此时的B1；
改变磁感应强度的大小为B2，B2＝2B1，其他条件不变，请在坐标图上画出相应的v—M图线，并请说明图线与M轴的交点的物理意义。