如圖所示,間距為L=1m兩平行金屬導(dǎo)軌由傾斜部分和水平部分平滑連接而成,傾斜部分導(dǎo)軌與水平面的傾角θ=30°,上端連有阻值R=1Ω的定值電阻且傾斜導(dǎo)軌處于大小為B1=0.5T、方向垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中。水平部分導(dǎo)軌足夠長,圖示矩形虛線框區(qū)域存在大小為B2=1T、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場,磁場區(qū)域的寬度d=1.5m?,F(xiàn)將質(zhì)量m=0.1kg、內(nèi)阻r=1Ω、長L=1m的導(dǎo)體棒ab從傾斜導(dǎo)軌上端釋放,達(dá)到穩(wěn)定速度v0后進(jìn)入水平導(dǎo)軌,當(dāng)恰好穿過B2磁場時速度v=1m/s,已知導(dǎo)體棒穿過B2磁場的過程中速度變化量與在磁場中通過的距離滿足Δv=kΔx(比例系數(shù)k未知),運(yùn)動過程中導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好,不計(jì)摩擦阻力和導(dǎo)軌電阻。(g=10m/s2)求:
(1)導(dǎo)體棒ab的速度v0;
(2)導(dǎo)體棒ab穿過B2磁場過程中導(dǎo)體棒ab產(chǎn)生的焦耳熱;
(3)若磁場B1大小可以調(diào)節(jié),其他條件不變,為了使導(dǎo)體棒ab停留在B2磁場區(qū)域,B1需滿足什么條件?
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評】
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