Question

相距L=1.5m的足夠長金屬導(dǎo)軌豎直放置，質(zhì)量m₁=1kg的金屬棒ab和質(zhì)量m₂=0.27kg的金屬棒cd，均通過棒兩端的套環(huán)水平地套在金屬導(dǎo)軌上，如圖1所示，虛線上方磁場的方向垂直紙面向里，虛線下方磁場的方向豎直向下，兩處磁場磁感應(yīng)強度大小相同。ab棒光滑，cd棒與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)μ=0.75，兩棒總電阻為1.8Ω，導(dǎo)軌電阻不計。ab棒在方向豎直向上、大小按圖2所示規(guī)律變化的外力F作用下，從靜止開始沿導(dǎo)軌勻加速運動，同時cd棒也由靜止釋放。（g=10m/s²）

（1）求ab棒加速度的大小和磁感應(yīng)強度B的大�。�

（2）已知在2s內(nèi)外力F做了26.8J的功，求這一過程中兩金屬棒產(chǎn)生的總焦耳熱；

（3）求出cd棒達到最大速度所需的時間t₀，并在圖3中定性畫出cd棒所受摩擦力f_cd隨時間變化的圖線。

 

 

Answer 1

解：

（1），

所以，                                  33.1（2分）

由圖2的截距可知，

，，                    33.2（2分）

由圖2的斜率可知，

，，                33.3（2分）

（2）

，                 33.4（2分）

，                                 33.5（2分）

（3）

，，所以有，

，，     33.6（2分）

33.7（2分）