如圖所示，水平面內(nèi)固定兩根間距L=1m的長(zhǎng)直平行光滑金屬導(dǎo)軌PQ、MN，其Q、N端接有阻值R=1.5Ω的電阻，一質(zhì)量m=0.1kg、阻值r=0.5Ω的導(dǎo)體棒ab垂直于導(dǎo)軌放置于距QN端d=2m處，且與兩導(dǎo)軌保持良好接觸。整個(gè)裝置處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間變化的情況如圖乙所示。在0～1s內(nèi)，為了保持ab棒靜止，在棒的中點(diǎn)施加一平行于導(dǎo)軌平面的外力F₀（未知）；1s后改用F=0.5N的水平向左的恒力拉動(dòng)ab棒，ab棒從靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)距離x=4.8m時(shí)速度恰好達(dá)到最大值。ab棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌保持垂直，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。求：
（1）t=1s時(shí)外力F₀的大小和方向；
（2）ab棒的最大速度v_m；
（3）從t=0到ab棒運(yùn)動(dòng)距離x=4.8m的過(guò)程，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q_R。

【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容

【解答】

【點(diǎn)評(píng)】

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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：454引用：3難度：0.5

相似題

1．如圖所示，在傾角為θ的光滑斜面上，存在著兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向一個(gè)垂斜面向上，另一個(gè)垂直斜面向下，寬度均為L(zhǎng)，一個(gè)質(zhì)量為m、電阻為R、邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形金屬線框以速度v剛進(jìn)入上邊磁場(chǎng)時(shí)，恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)ab到達(dá)gg′與ff′中點(diǎn)時(shí)又恰勻速，已知重力加速度為g,則（　?。?/h2>

A．當(dāng)ab邊剛越過(guò)ff′時(shí)線框的加速度大小為2gsinθ，方向沿斜面向上

B．當(dāng)ab邊剛越過(guò)ff′時(shí)線框的加速度大小為3gsinθ，方向沿斜面向下

C．線框從開(kāi)始進(jìn)入磁場(chǎng)到ab邊到達(dá)gg'與ff′中點(diǎn)時(shí)產(chǎn)生的熱量為

mgLsinθ+

mv²

D．從ab越過(guò)ff′邊界到線框再做勻速直線運(yùn)動(dòng)所需的時(shí)間t=

mgsinθ

（

mv）

發(fā)布：2024/11/6 15:0:1組卷：517引用：4難度：0.4

A．金屬棒所受安培力的最大值與其重力大小相等

B．電流方向沿棒由C指向A

C．在金屬棒加速下落的過(guò)程中，金屬棒減少的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為在電阻上產(chǎn)生的熱量

D．金屬棒達(dá)到穩(wěn)定速度后的下落過(guò)程中，金屬棒的機(jī)械能守恒

發(fā)布：2024/11/7 17:30:2組卷：164引用：4難度：0.6

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