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如圖甲所示,兩根光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ彼此平行,相距L=0.5m,與水平面成θ=37°角放置,在導(dǎo)軌的上部接有一滑動(dòng)變阻器,其最大阻值R=10Ω.一根質(zhì)量為m=50g、電阻r=2Ω的直導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌垂直放置且與導(dǎo)軌接觸良好.在圖示的矩形虛線區(qū)域內(nèi)存在著垂直導(dǎo)軌平面向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T的勻強(qiáng)磁場,該磁場始終以速度v0在矩形虛線區(qū)域內(nèi)沿著導(dǎo)軌勻速向上運(yùn)動(dòng).當(dāng)滑片滑至滑動(dòng)變阻器的中點(diǎn)時(shí),導(dǎo)體棒恰能在導(dǎo)軌上靜止不動(dòng).金屬導(dǎo)軌的電阻不計(jì),運(yùn)動(dòng)的過程中總能保證金屬棒處于磁場中.設(shè)軌道足夠長,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.
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(1)求磁場運(yùn)動(dòng)的速度v0是多大?
(2)現(xiàn)將滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值迅速變?yōu)?Ω,求導(dǎo)體棒穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小及該過程中安培力的最大功率.
(3)若將滑動(dòng)變阻器的滑片滑至某處后導(dǎo)體棒穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度用符號(hào)v表示,此時(shí)對(duì)應(yīng)電路的總電阻用符號(hào)R表示,請(qǐng)推導(dǎo)速度v隨總電阻R變化的關(guān)系式,并在圖乙中準(zhǔn)確地畫出此情況下的v-R圖象.

【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/11/3 8:0:2組卷:211引用:2難度:0.1
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    發(fā)布:2024/11/3 1:0:1組卷:372引用:2難度:0.6
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