如圖所示,MN、PQ是足夠長的粗糙平行導(dǎo)軌,其間距為L=1m,且MN∥PQ,導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ=37°,MP間接有電阻R=0.8Ω,勻強磁場垂直于導(dǎo)軌平面,磁感應(yīng)強度B0=1T,質(zhì)量為m=1kg的金屬棒ab緊靠PM放在導(dǎo)軌上,且與導(dǎo)軌接觸良好,金屬棒的電阻為r=0.2Ω,其余電阻均不計,金屬棒與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)μ=0.5?,F(xiàn)用與導(dǎo)軌平行的恒力F=15N沿導(dǎo)軌平面向上拉金屬棒,使金屬棒從靜止開始沿導(dǎo)軌向上運動,運動過程中金屬棒始終與MP平行,滑行至cd處時已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定速度,cd到MP的距離為s=3m,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)金屬棒達(dá)到的穩(wěn)定速度;
(2)金屬棒從靜止開始運動到cd的過程中,電阻R上產(chǎn)生的熱量;
(3)若將金屬棒滑行至cd處的時刻記作t=0,從此時刻起,讓磁感應(yīng)強度逐漸減小,可使金屬棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流,請推導(dǎo)出B與t的關(guān)系式。
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點評】
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