如图.MN.PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成q=300角固定.轨距为L=1m.质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上.其阻值忽略不计.空间存在匀强磁场.磁场方向垂直于轨道平面向上.磁感应强度为B=0.5T.P.M间接有阻值R1的定值电阻.Q.N间接变阻箱R.现从静止释放ab.改变变阻箱的阻值R.测得最大速度为vm.得到与的关系如图所示.若轨道足够长且电阻不计.重� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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如图，MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成q=300角固定，轨距为L=1m，质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上，其阻值忽略不计。空间存在匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向上，磁感应强度为B=0.5T。P、M间接有阻值R1的定值电阻，Q、N间接变阻箱R。现从静止释放ab，改变变阻箱的阻值R，测得最大速度为vm，得到与的关系如图所示。若轨道足够长且电阻不计，重力加速度g取l0m/s2。求：

（1）金属杆的质量m和定值电阻的阻值R1；

（2）当变阻箱R取4Ω时，且金属杆ab运动的加速度为gsinq时，此时金属杆ab运动的速度；

（3）当变阻箱R取4Ω时，且金属杆ab运动的速度为时，定值电阻R1消耗的电功率。

(1)总阻值

当达到最大速度时杆平衡：

根据图像代入数据，得：

（2）金属杆ab运动的加速度为时

根据牛顿第二定律：

代入数据得：

（3）当变阻箱R取4Ω时，根据图像得

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