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如图13所示,在匀强磁场中有一倾斜的平行金属导轨。导轨间距为L,长为3d,导轨平面与水平面的夹角为,在导轨的中部刷有一段长为d的薄绝缘涂层。匀强磁场的磁感应强度大小为B,方向与导轨平面垂直。质量为m的导体棒从导轨的顶端由静止释放,在滑上涂层之前已经做匀速运动,并一直匀速滑到导轨底端。导体棒始终与导轨垂直,且仅与涂层间有摩擦,接在两导轨间的电阻为R,其他部分的电阻均不计,重力加速度为g。求:

1)导体棒与涂层间的动摩擦因数

2)导体棒匀速运动的速度大小

3)整个运动过程中,电阻产生的焦耳热Q

答案

【答案】见解析

【考点】法拉第电磁感应定律,能量守恒定律

【解析】解:(1)在绝缘涂层上受力平衡

解得   2分)

(2)在光滑导轨上感应电动势,感应电流

安培力,受力平衡

解得   3分)

(3)摩擦生热,能量守恒定律

解得   

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