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高中物理
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綜合題
1.
(2024高三下·延邊模擬)
如圖所示,兩對(duì)電阻不計(jì)、間距為L(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌,轉(zhuǎn)角處用一小段光滑絕緣的弧形材料平滑連接。傾斜導(dǎo)軌與水平地面的夾角
, 上端連接電阻
, 大小
的勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅰ垂直于整個(gè)傾斜導(dǎo)軌向上。水平導(dǎo)軌上靜置著U形導(dǎo)線框cdef,cd邊和ef邊均緊密貼合導(dǎo)軌,右側(cè)MN和PQ之間有寬為2L、豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅱ,大小
未知,末端連接電阻
。質(zhì)量為m、電阻為
、長(zhǎng)也為L(zhǎng)的導(dǎo)體棒ab垂直于傾斜導(dǎo)軌由靜止釋放,在到達(dá)底端前已開始勻速運(yùn)動(dòng),后進(jìn)入水平導(dǎo)軌與線框cdef發(fā)生碰撞,立即連成閉合線框abed,然后再進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅱ。已知U形線框cdef的三條邊與導(dǎo)體棒ab完全相同,重力加速度為g,導(dǎo)體棒和線框在運(yùn)動(dòng)中均與導(dǎo)軌接觸良好。
(1) 求ab棒在傾斜導(dǎo)軌上所受重力的最大功率;
(2) 若閉合線框abed在完全進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅱ之前速度減為零,求電阻
產(chǎn)生的熱量;
(3) 若閉合線框abed剛好運(yùn)動(dòng)到磁場(chǎng)Ⅱ的右邊界線PQ處時(shí)速度減為零,求磁場(chǎng)II的磁感應(yīng)強(qiáng)度
。
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