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问答题

计算题

如图所示,长为L、电阻r=0.3Ω、质量m=0.1kg的金属棒CD垂直跨搁在位于水平面上的两条平行光滑金属导轨上,两导轨间距也是L,棒与导轨间接触良好,导轨电阻不计,导轨左端接有R=0.5Ω的电阻,量程为0~3.0A的电流表串接在一条导轨上,量程为0~1.0V的电压表接在电阻R的两端,垂直导轨平面的匀强磁场向下穿过平面.现以向右恒定外力F使金属棒右移,当金属棒以v=2m/s的速度在导轨平面上匀速滑动时,观察到电路中的一个电表正好满偏,则另一个电表未满偏.问:

此时撤去外力F,金属棒将逐渐慢下来,最终停止在导轨上.求从撤去外力到金属棒停止运动的过程中通过电阻R的电量.

【参考答案】

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问答题 如图所示,MN和PQ为相距L=30cm的平行金属长导轨,电阻为R=0.3Ω的金属棒ab可紧贴平行导轨运动.相距d=20cm,水平放置的两平行金属板E和F分别与金属棒的a、b端相连.图中R0=0.1Ω,金属棒ac=cd=db,导轨和连线的电阻不计,整个装置处于垂直纸面向里的匀强磁场中.当金属棒ab以速率v向右匀速运动时,恰能使一带电粒子以速率v在两金属板间做匀速圆周运动.求金属棒ab匀速运动的速率v的取值范围.

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