如圖（a）所示，兩根不計(jì)電阻、間距L=0.5m的足夠長(zhǎng)平行光滑金屬導(dǎo)軌，豎直固定在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=0.4T。導(dǎo)軌上端串聯(lián)非線性電子元件Z和阻值為R=4Ω的電阻。元件Z的U-I圖像如圖（b）所示，當(dāng)流過元件Z的電流大于或等于I0時(shí)，電壓穩(wěn)定為Um。其中I0=0.25A，Um=2.0V。質(zhì)量為m、不計(jì)電阻的金屬棒可沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中金屬棒始終水平且與導(dǎo)軌保持良好接觸。忽略空氣阻力及回路中的電流對(duì)原磁場(chǎng)的影響。
（1）閉合開關(guān)S，由靜止釋放金屬棒，測(cè)得金屬棒下落的最大速度v1=20m/s,試確定金屬棒中此時(shí)的電流大小和方向；
（2）試確定金屬棒質(zhì)量m；
（3）斷開開關(guān)S，由靜止釋放同一根金屬棒，求金屬棒下落的最大速度v2；
（4）先閉合開關(guān)S，由靜止釋放同一金屬棒，金屬棒達(dá)到最大速度后，再斷開開關(guān)S。忽略回路中電流突變的時(shí)間，求S斷開瞬間金屬棒的加速度大小a。
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：144引用：1難度：0.4
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