[题目]光滑金属导轨a.b.c.d相互平行.固定在同一水平面内.a.c间距离为L1.b.d间距离为L2.a与b间.c与d间分别用导线连接.导轨所在区域有方向竖直向下.磁感应强度B的匀强磁场.金属杆MN在垂直于MN的水平外力F1作用下保持静止.且垂直于a和c,金属杆GH质量为m.在垂直于GH的水平恒力F2作用下从静止开始向右运动.经过水平距离x后.F2对杆GH做功� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】光滑金属导轨a、b、c、d相互平行，固定在同一水平面内，a、c间距离为L1，b、d间距离为L2，a与b间、c与d间分别用导线连接。导轨所在区域有方向竖直向下、磁感应强度B的匀强磁场。金属杆MN在垂直于MN的水平外力F1（图中未画出）作用下保持静止，且垂直于a和c；金属杆GH质量为m，在垂直于GH的水平恒力F2作用下从静止开始向右运动，经过水平距离x后，F2对杆GH做功的功率就不再变化保持为P，运动过程中杆GH始终垂直于b和d。金属杆MN接入电路的电阻为R，其余电阻不计，导轨b、d足够长。求：

（1）外力F1的最大值和恒力F2的大小；

（2）在GH杆经过水平距离x的过程中，金属杆MN杆上产生的热量Q。

【答案】（1），（2）

【解析】（1）设杆GH最大速度为vm时，回路中电动势为E，电流为I，作用在MN上的外力最大为 F1m，则

解得。

，

（2）GH的水平恒力作用下从静止开始向右运动，经过水平距离x的过程中，根据能量守恒有

解得

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A. 当ω=0时，臂对小球的摩擦力大小为mgsinθ

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C. 当时，臂对小球的摩擦力为零

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