题目内容
【题目】如图所示,两根足够长光滑平行金属导轨
、
固定在倾角37°的绝缘斜面上,底部接有一阻值
的定值电阻,轨道上端开口,间距
,整个装置处于磁感应强度
的匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向上。质量
的金属棒
置于导轨上,通过细线(细线与导轨平行)经定滑轮与质量为
的小物块相连。金属棒
在导轨间的电阻
,导轨电阻不计。金属棒由静止释放到匀速运动前,电阻
产生的焦耳热量总共为
,金属棒与导轨接触良好,不计空气阻力,
,
,
,求:
(1)金属棒
匀速运动时的速度大小;
(2)金属棒
沿导轨运动过程中,电阻上的最大电功率;
(3)从金属棒
开始运动至达到最大速度过程中,流过电阻
的总电荷量
。
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【答案】(1)
;(2)
;(3)![]()
【解析】
(1)匀速运动时
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解得
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(2)匀速运动时电流为
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最大电功率
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解得
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(3)设金属棒从开始运动到最大速度沿导轨运动的距离为
,由能量守恒得
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解得
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根据焦耳定律
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联立解得
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