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如图甲所示,空间存在 B=0.5 T、方向竖直向下的匀强磁场,MN、PQ 是处于同一水平面内相互平 行的粗糙长直导轨,间距 L=0.2 m,在导轨一端连接着阻值为 R=0.4 Ω 的定值电阻,ab 是...
题目内容:
如图甲所示,空间存在 B=0.5 T、方向竖直向下的匀强磁场,MN、PQ 是处于同一水平面内相互平 行的粗糙长直导轨,间距 L=0.2 m,在导轨一端连接着阻值为 R=0.4 Ω 的定值电阻,ab 是跨接在导轨 上、质量为 m=0.1 kg 的导体棒.从零时刻开始,通过一小型电动机对 ab 棒施加一个牵引力,方向水 平向左,使其从静止开始沿导轨做加速运动,此过程中棒始终保持与导轨垂直且接触 良好.图乙是拉力 F 与导体棒 ab 的速率倒数 关系图象(F1 未知).已知导体棒 ab 与导轨的 动摩擦因数 μ=0.2,除 R 外,其余部分电阻均不计,不计定滑轮的质量和摩擦,g=10 m/s2.
(1)求电动机的额定功率;
(2)若导体棒 ab 在 16 s 内运动了 90 m 并恰好达到最大速度,求在 0~16 s 内电阻 R 上产生的焦耳热.
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