Question

如图所示，倾角为、宽度为、长为的光滑倾斜导轨C1D1、C2D2，倾斜导轨顶端接有定值电阻，倾斜导轨置于垂直导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度为B=5T，C1A1、C2A2是长为S=4.5m的粗糙水平轨道，A1B1、A2B2是半径为r =0.5m处于竖直平面内的四分之一光滑圆环（其中B1、B2为固定的弹性挡板），整个轨道对称。在导轨顶端垂直于导轨放一根质量为m=2kg、电阻不计的金属棒MN，当开关K闭合时，金属棒从倾斜轨道顶端静止释放，已知金属棒到达倾斜轨道底端前已达最大速度，当金属棒刚滑到倾斜导轨底端时断开开关K，（不考虑金属棒MN经过接点C1、C2处和棒与B1、B2处弹性挡板碰撞时的机械能损失，整个运动过程中金属棒始终保持水平，水平导轨与金属棒MN之间的动摩擦因数为?=0.1，g=10m/s2）。求：

(1)开关闭合时金属棒滑到倾斜轨道底端时的速度大小；

(2)金属棒MN在倾斜导轨上运动的过程中，电阻R0上产生的热量Q；

(3)当金属棒第三次经过A1A2时对轨道的压力大小。

Answer 1