摘要:24. 如图15所示.固定在上.下两层水平面上的平行金属导轨.和.间距都是.二者之间固定有两组竖直半圆形轨道和.两轨道间距也均为.且和的竖直高度均为4R.两组半圆形轨道的半径均为R.轨道的端.端的对接狭缝宽度可忽略不计.图中的虚线为绝缘材料制成的固定支架.能使导轨系统位置固定.将一质量为的金属杆沿垂直导轨方向放在下层导轨的最左端位置.金属杆在与水平成角斜向上的恒力作用下沿导轨运动.运动过程中金属杆始终与导轨垂直.且接触良好.当金属杆通过4R的距离运动到导轨末端位置时其速度大小.金属杆和导轨的电阻.金属杆在半圆轨道和上层水平导轨上运动过程中所受的摩擦阻力.以及整个运动过程中所受空气阻力均可忽略不计. (1)已知金属杆与下层导轨间的动摩擦因数为.求金属杆所受恒力F的大小, (2)金属杆运动到位置时撤去恒力F.金属杆将无碰撞地水平进入第一组半圆轨道和.又在对接狭缝和处无碰撞地水平进入第二组半圆形轨道和的内侧.求金属杆运动到半圆轨道的最高位置时.它对轨道作用力的大小, (3)若上层水平导轨足够长.其右端连接的定值电阻阻值为.导轨处于磁感应强度为B.方向竖直向下的匀强磁场中.金属杆由第二组半圆轨道的最高位置处.无碰撞地水平进入上层导轨后.能沿上层导轨滑行.求金属杆在上层导轨上滑行的最大距离.

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