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高中物理
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綜合題
1.
(2020·青島模擬)
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圓弧導(dǎo)軌,圓弧半徑r=0.2m。水平部分是兩段均足夠長但不等寬的光滑導(dǎo)軌,CC'=3AA'=0.6m,水平導(dǎo)軌與圓弧導(dǎo)軌在AA'平滑連接。整個裝置處于方向豎直向上的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度B=1T,導(dǎo)體棒MN、PQ的質(zhì)量分別為m
l
=0.2kg、m
2
=0.6kg,長度分別為l
1
=0.2m、l
2
=0.6m,電阻分別為R
1
=1.0Ω、R
2
=3.0Ω,PQ固定在寬水平導(dǎo)軌上。現(xiàn)給導(dǎo)體棒MN一個初速度,使其恰好沿圓弧導(dǎo)軌從最高點勻速下滑,到達圓弧最低處AA'位置時,MN克服安培力做功的瞬時功率為0.04W,重力加速度g=10m/s
2
, 不計導(dǎo)軌電阻,導(dǎo)體棒MN、PQ與導(dǎo)軌一直接觸良好。求:
(1) 導(dǎo)體棒MN到達圓弧導(dǎo)軌最低處AA'位置時對軌道的壓力大??;
(2) 導(dǎo)體棒MN沿圓弧導(dǎo)軌下滑過程中,MN克服摩擦力做的功(保留3位有效數(shù)字);
(3) 若導(dǎo)體棒MN到達AA'位置時釋放PQ,之后的運動過程中通過回路某截面的電量q。
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