(20分)如图所示,两根足够长且平行的光滑金属导轨所在平面与水平面成α=53°角,导轨间接一阻值为3Ω的

(20分)如图所示,两根足够长且平行的光滑金属导轨所在平面与水平面成α=53°角,导轨间接一阻值为3Ω的电阻R,导轨电阻忽略不计。在两平行虚线间有一与导轨所在平面垂直的匀... (20分)如图所示,两根足够长且平行的光滑金属导轨所在平面与水平面成α=53°角,导轨间接一阻值为3Ω的电阻R,导轨电阻忽略不计。在两平行虚线间有一与导轨所在平面垂直的匀强磁场,磁场区域的宽度为d="0." 5m。导体棒a的质量为m 1 =0.1kg、电阻为R 1 =6Ω;导体棒b的质量为m 2 =0.2kg、电阻为R 2 =3Ω,它们分别垂直导轨放置并始终与导轨接触良好。现从图中的M、N处同时将a、b由静止释放,运动过程中它们都能匀速穿过磁场区域,且当a刚出磁场时b正好进入磁场。(sin53°=0.8,cos53°=0.6,g取10m/s 2 ,a、b电流间的相互作用不计),求: (1)在b穿越磁场的过程中a、b两导体棒上产生的热量之比;(2)在a、b两导体棒穿过磁场区域的整个过程中,装置上产生的热量;(3)M、N两点之间的距离。 展开
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蛋蛋GCns7
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(1)  (2)1.2J (3)


试题分析:(1)由题意知 ,当b在磁场中运动的过程中,a与电阻R并联,然后与b串联,故a、b中电流 ,再根据Q=I 2 Rt,可求产生的热量之比
(2)设整个过程中装置上产生的热量为Q,由 ,可解得Q=1.2J
(3)设a进入磁场的速度大小为v 1 ,此时电路中的总电阻R 总1 =7.5Ω
b进入磁场的速度大小为v 2 ,此时电路中的总电阻R 总2 =5Ω
,可得
又由 ,解得
M、N两点之间的距离
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