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如圖所示,間距為d、折成直角的QFG和PEH金屬導(dǎo)軌水平部分QF、PE足夠長(zhǎng),豎直部分FG、EH底端接有電動(dòng)勢(shì)為E的電源和開(kāi)關(guān)K,M、N兩點(diǎn)間接有電容為C的電容器。傾角為θ的傾斜金屬軌道TD、SC,間距也為d,S、T兩點(diǎn)間接有自感系數(shù)為L(zhǎng)的電感線圈。水平軌道和傾斜軌道用長(zhǎng)度為l的水平粗糙絕緣材料平滑連接。整個(gè)空間存在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。閉合開(kāi)關(guān)K,電容器充電完畢后斷開(kāi)開(kāi)關(guān),并將質(zhì)量為m、長(zhǎng)度為d的金屬桿ab從傾斜軌道上某一位置由靜止釋放,下滑過(guò)程中流過(guò)ab桿的電流大小為
I
=
B
dcosθ
L
x
(x為桿沿斜軌道下滑的距離)。ab桿到達(dá)傾斜軌道底端CD處時(shí)加速度恰好為0,通過(guò)粗糙絕緣材料到達(dá)PQ處時(shí)速度為v0。已知m=0.3kg、d=0.5m、θ=30°、E=1.0V、C=1.2F、L=0.1H、B=1.0T、v0=1.0m/s、l=0.6m。不計(jì)除絕緣材料外的一切摩擦與空氣阻力,不計(jì)電感線圈、金屬桿ab及導(dǎo)軌的電阻。ab桿始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。求:(提示:力F與位移x共線時(shí),可以用F-x圖像下的“面積”代表力F所做的功)
(1)電容器充電完畢所帶的電荷量Q;
(2)ab桿釋放處距水平軌道的高度h;
(3)ab桿從EF處飛出時(shí)的速度v;
(4)ab桿與粗糙絕緣材料的動(dòng)摩擦因數(shù)μ。
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:108引用:2難度:0.5
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    發(fā)布:2024/11/5 1:0:1組卷:132引用:1難度:0.4
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