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(8分)如圖所示,在同一水平面上有兩根金屬導(dǎo)軌AB和CD,它們的間距L=0.5m,處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T,導(dǎo)體棒ab垂直導(dǎo)軌放置,棒長(zhǎng)等于導(dǎo)軌間距,其電阻R=6Ω。當(dāng)導(dǎo)軌的AC兩端接上一個(gè)穩(wěn)壓電源時(shí),導(dǎo)體棒ab的電流為I=0.1A,方向由a至b,求:
(1)導(dǎo)體棒ab上電流的熱功率;
(2)導(dǎo)體棒ab受到安培力的大小和方向。
如圖所示,在與水平面成θ=30º的平面內(nèi)放置兩條平行、光滑且足夠長(zhǎng)的金屬軌道,其電阻可忽略不計(jì)?臻g存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.20T,方向垂直軌道平面向上.導(dǎo)體棒ab、cd垂直于軌道放置,且與金屬軌道接觸良好構(gòu)成閉合回路,每根導(dǎo)體棒的質(zhì)量m=2.0×10-2kg,回路中每根導(dǎo)體棒電阻r=5.0×10-2Ω,金屬軌道寬度l=0.50m.現(xiàn)對(duì)導(dǎo)體棒ab施加平行于軌道向上的拉力,使之以速度v勻速向上運(yùn)動(dòng).在導(dǎo)體棒ab勻速向上運(yùn)動(dòng)過程中,導(dǎo)體棒cd始終能靜止在軌道上.g取10m/s2,求:
(1)導(dǎo)體棒cd受到的安培力大小;
(2)導(dǎo)體棒ab運(yùn)動(dòng)的速度大。
(3)如果導(dǎo)體棒ab的速度突然變?yōu)樵瓉淼?倍,且保持勻速上滑,問①cd棒最開始加速度a為多大?②cd棒最終速度大小為多少?
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