如圖所示，光滑的平行金屬導(dǎo)軌水平放置，電阻不計，導(dǎo)軌間距為l=1m,左側(cè)接一阻值為R=0.3Ω的電阻。區(qū)域cdef內(nèi)存在垂直軌道平面向下的有界勻強(qiáng)磁場，磁場寬度為s=1m。一質(zhì)量為m=1kg、電阻為r=0.2Ω的金屬棒MN置于導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，受到外力F與金屬棒速度v變化的關(guān)系式為F=0.5v+0.4，從磁場的左邊界由靜止開始運(yùn)動，測得電阻兩端電壓隨時間均勻增大。
（1）分析并說明該金屬棒在磁場中做何種運(yùn)動；
（2）求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。?br />（3）若外力F作用一段時間后撤去，棒運(yùn)動到ef處時恰好靜止，則外力F作用的時間為多少？
（4）在（3）的情形下，在撤去外力之后金屬棒上產(chǎn)生的焦耳熱。

【答案】見試題解答內(nèi)容

【解答】

【點(diǎn)評】

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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：33引用：2難度：0.3

相似題

1．如圖，平行金屬導(dǎo)軌由水平部分和傾斜部分組成，傾斜部分是兩個豎直放置的四分之一光滑圓弧導(dǎo)軌，圓弧半徑為0.4m.水平部分是兩段均足夠長但不等寬的光滑導(dǎo)軌，且CC'=3AA'=1.2m,水平導(dǎo)軌與圓弧導(dǎo)軌在AA′處平滑連接。整個裝置處于范圍足夠大、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁場區(qū)域遠(yuǎn)大于導(dǎo)軌面積，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=10T，兩根完全相同的導(dǎo)體棒MN、PQ的質(zhì)量均為0.6kg,長度為1.2m,電阻均為3.0Ω。若PQ固定，現(xiàn)給導(dǎo)體棒MN一個大小為2m/s、豎直向下的初速度，同時對其施如外力F，使其恰好沿圓弧導(dǎo)軌從最高點(diǎn)勻速率下滑，導(dǎo)體棒剛到達(dá)AA′瞬間，撤去外力F的作用，不計導(dǎo)軌電阻，導(dǎo)體棒MN、PQ與導(dǎo)軌一直接觸良好。重力加速度g=10m/s²，π取3，下列判斷正確的是（　?。?br />

A．導(dǎo)體棒MN從圓弧導(dǎo)軌最高點(diǎn)下滑到AA′的過程中，外力F對MN做的功為2.4J

B．導(dǎo)體棒MN從圓弧導(dǎo)軌最高點(diǎn)下滑到AA′的過程中，MN上產(chǎn)生的焦耳熱為0.6J

C．導(dǎo)體棒MN從圓弧導(dǎo)軌最高點(diǎn)下滑到AA′時，MN兩端點(diǎn)的電壓為6V

D．若MN到達(dá)AA′位置時釋放PQ，此時到兩棒運(yùn)動穩(wěn)定時通過回路的電荷量為0.03C

發(fā)布：2024/11/5 11:30:2組卷：179引用：1難度：0.3

A．金屬桿做勻加速直線運(yùn)動

B．電路產(chǎn)生的焦耳熱等于mgh-

-f

sinθ

C．金屬桿損失的機(jī)械能等于mgh-

D．金屬桿所受安培力的沖量大小為mv_m

發(fā)布：2024/11/6 2:30:4組卷：187引用：2難度：0.5

A．通過電阻R的電量為

B．金屬棒受到的安培力的沖量大小為

C．金屬棒克服安培力做的功為

（

）

D．電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為

（

）

發(fā)布：2024/11/7 2:0:2組卷：144引用：1難度：0.5

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