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如圖甲所示,在水平面上固定有長為L=2m.寬為d=1m的金屬“U”形導(dǎo)軌,在“U”形導(dǎo)軌右側(cè)=0.5m范圍內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),且磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化規(guī)律如圖乙所示。在t=0時(shí)刻,質(zhì)量為m=0.1kg的導(dǎo)體棒以v0=lm/s的初速度從導(dǎo)軌的左端開始向右運(yùn)動(dòng),導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.1,導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒單位長度的電阻均為λ=0.1/m,不計(jì)導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌之間的接觸電阻及地球磁場(chǎng)的影響(取g=10 m/s2)。
(1)通過計(jì)算分析4s內(nèi)導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)情況;
(2)計(jì)算4s內(nèi)回路中電流的大小,并判斷電流方向;
(3)計(jì)算4s內(nèi)回路產(chǎn)生的焦耳熱。
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