如圖所示,MN和PQ是電阻不計的平行金屬導(dǎo)軌,其間距為20cm,導(dǎo)軌彎曲部分光滑,水平部分粗糙,彎曲部分與水平部分平滑相連,N、Q兩點間接一個阻值為0.1Ω的電阻R.彎曲部分沒有磁場,在水平部分導(dǎo)軌左邊區(qū)域有寬度為d=80cm、方向豎直向上、磁感應(yīng)強度大小為B=1T的勻強磁場.質(zhì)量為0.1kg、電阻也為0.1Ω的金屬棒從彎曲導(dǎo)軌上高度為h=80cm處由靜止釋放,金屬棒沿導(dǎo)軌運動,到達(dá)磁場右邊界處恰好停止。已知金屬棒與水平導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為0.4,金屬棒與導(dǎo)軌間接觸良好且始終與導(dǎo)軌垂直,重力加速度取g=10m/s2,求:
(1)金屬棒剛進入磁場時受到的安培力的大小F;
(2)整個過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱QR;
(3)金屬棒穿過磁場區(qū)域的時間。
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點評】
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