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如圖甲所示,空間存在B=0.5T,方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),MN、PQ是處于同一水平面內(nèi)相互平行的粗糙長(zhǎng)直導(dǎo)軌,間距L=0.2m, R是連接在導(dǎo)軌一端的電阻,ab是跨接在導(dǎo)軌上質(zhì)量為m=0.1kg的導(dǎo)體棒。從零時(shí)刻開(kāi)始,通過(guò)一小型電動(dòng)機(jī)對(duì)ab棒施加一個(gè)牽引力F,方向水平向左,使其從靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌做加速運(yùn)動(dòng),此過(guò)程中棒始終保持與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。圖乙是棒的v-t圖象,其中OA段是直線,AC是曲線,DE是曲線圖象的漸近線,小型電動(dòng)機(jī)在12s末達(dá)到額定功率P=4.5W,此后保持功率不變。除R外,其余部分電阻均不計(jì),g=10m/s2。試求:
(1)導(dǎo)體棒ab在0-12s內(nèi)的加速度大;
(2)導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)m及電阻R的值;
(3)若t=17s時(shí),導(dǎo)體棒ab達(dá)最大速度,從0-17s內(nèi)共發(fā)生位移100m,試求12-17s內(nèi),R上產(chǎn)生的熱量是多少。
如圖甲所示,空間存在B=0.5T,方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),MN、PQ是相互平行的粗糙的長(zhǎng)直導(dǎo)軌,處于同一水平面內(nèi),其間距L=0.2m,R是連在導(dǎo)軌一端的電阻,R=0.4;ab是垂直跨接在導(dǎo)軌上質(zhì)量m=0.1kg的導(dǎo)體棒,它與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)。從t=0時(shí)刻開(kāi)始,通過(guò)一小型電動(dòng)機(jī)對(duì)ab棒施加一個(gè)牽引力F,方向水平向左,使其從靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌做加速運(yùn)動(dòng),此過(guò)程中導(dǎo)體棒始終保持與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,圖乙是導(dǎo)體棒的速度——時(shí)間圖象(其中OA是直線,AC是曲線,DE是AC曲線的漸近線),小型電動(dòng)機(jī)在12s末達(dá)到額定功率,此后功率保持不變。除R以外,其余部分的電阻均不計(jì),g取1m/s2。求:
(1)導(dǎo)體棒在0—12s內(nèi)的加速度大;
(2)電動(dòng)機(jī)的額定功率;
(3)若已知0—12s內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量為12.5J,則此過(guò)程中牽引力做的功。
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