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如图所示,两根半径为r光滑的四分之一圆弧轨道间距为L,电阻不计,在其上端连有一阻值为R0的电阻,整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B。现有一根长度稍大于L、质量为m、电阻为R的金属棒从轨道的顶端PQ处开始下滑,到达轨道底端MN时对轨道的压力为2mg,求:

1)棒到达最低点时电阻R0两端的电压;

2)棒下滑过程中R0产生的热量。

 

【答案】

1)棒到达最低点时电阻R0两端的电压是

2)棒下滑过程中产生R0的热量

【解析】

试题分析:1)到达最低点时,设棒的速度为v

由牛顿第二定律得:

  

2)由能量转化和守恒得:   

考点:金属棒切割磁感线并做圆周运动,向心力的来源

 

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圆弧轨道间距为L,电阻不计,在其上端连有一阻值为R0的电阻,整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B.现有一根长度稍大于L、质量为m、电阻为R的金属棒从轨道的顶端PQ处开始下滑,到达轨道底端MN时对轨道的压力为2mg,求:
(1 )棒到达最低点时电阻R0两端的电压;
(2)棒下滑过程中产生R0的热量;
(3)棒下滑过程中通过R0的电量.

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如图所示,两根半径为r光滑的圆弧轨道间距为L,电阻不计,在其上端连有一阻值为R0的电阻,整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B.现有一根长度稍大于L、质量为m、电阻为R的金属棒从轨道的顶端PQ处开始下滑,到达轨道底端MN时对轨道的压力为2mg,求:

⑴棒到达最低点时电阻R0两端的电压;

⑵棒下滑过程中R0产生的热量;

⑶棒下滑过程中通过R0的电量.

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如图所示,两根半径为光滑的圆弧轨道间距为L,电阻不计,在其上端连有一阻值为R的电阻,整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B.现有一根长度稍大于L、质量为m、电阻为R的金属棒从轨道的顶端PQ处开始下滑,到达轨道底端MN时对轨道的压力为2mg,求:
(1 )棒到达最低点时电阻R两端的电压;
(2)棒下滑过程中产生R的热量;
(3)棒下滑过程中通过R的电量.

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