如图(甲)所示,两个水平和倾斜光滑直导轨都通过光滑圆弧对接而成,相互平行放置,两导轨相距L=lm,倾斜导轨与水平面成角,倾斜导轨的下面部分处在一垂直斜面的匀强磁场区I中,I区中磁场的磁感应强度B1随时间变化的规律如图(乙)所示垂直斜面向上为正值,图中t1、t2未知。水平导轨足够长,其左端接有理想灵敏电流计G(内阻不计)和定值电阻R=3,水平导轨处在一竖直向上的匀强磁场区Ⅱ中,Ⅱ区中的磁场恒定不变,磁感应强度大小为B2=1T,在t=0时刻,从斜轨上磁场I区外某处垂直于导轨水平静止释放一金属棒ab,棒的质量m=0.l kg,棒的电阻r=2,棒下滑时与导轨保持良好接触设棒通过光滑圆弧前后速度大小不变,导轨的电阻不计。若棒在斜面上向下滑动的整个过程中,灵敏电流计指针稳定时显示的电流大小相等,t2时刻进入水平轨道,立刻对棒施一平行于框架平面沿水平且与杆垂直的外力。(g取10m/s2)求:

(1)ab棒进入磁场区I时速度V的大小;

(2)磁场区I在沿斜轨方向上的宽度d;

(3)棒从开始运动到刚好进入水平轨道这段时间内ab棒上产生的热量Q;

(4)若棒在t2时刻进入水平导轨后,电流计G的电流I随时间t变化的关系如图(丙)所示(而未知),已知t2到t3的时间为0.5s,t3到t4的时间为1s,请在图(丁)中作出t2到t4时间内外力大小F随时间t变化的函数图像。(从上向下看逆时针方向为电流正方向)

 

 0  76360  76368  76374  76378  76384  76386  76390  76396  76398  76404  76410  76414  76416  76420  76426  76428  76434  76438  76440  76444  76446  76450  76452  76454  76455  76456  76458  76459  76460  76462  76464  76468  76470  76474  76476  76480  76486  76488  76494  76498  76500  76504  76510  76516  76518  76524  76528  76530  76536  76540  76546  76554  176998 

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