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  • 科目:物理
  • 题型:计算题
  • 难度:较难
  • 人气:1060

如图甲所示,MNPQ为水平放置的足够长的平行光滑导轨,导轨间距L为0.5m,导轨左端连接一个2Ω的电阻R,将一根质量m为0.4 kg的金属棒c d直地放置导轨上,且与导轨接触良好,金属棒的电阻r大小为0.5Ω,导轨的电阻不计,整个装置放在磁感强度B为1T的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向下,现对金属棒施加一水平向右的拉力F,使棒从静止开始向右运动.当棒的速度达到1 m/s时,拉力的功率为0.4w,此刻t=0开始计时并保持拉力的功率恒定,经一段时间金属棒达到稳定速度,在该段时间内电流通过电阻R的功为1.2 J.试求:
(1)金属棒的稳定速度;
(2)金属棒从开始计时直至达到稳定速度所需的时间;
(3)在乙图中画出金属棒所受拉力F随时间t变化的大致图象;
(4)从开始计时直至达到稳定速度过程中,金属棒的最大加速度为多大?并证明流过金属棒的最大电量不会超过2.0C.

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如图甲所示,MN、PQ为水平放置的足够长的平行光滑导轨,导轨