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如圖13所示，兩根正對的平行金屬直軌道MN、M′N′位于同一水平面上，兩軌道之間的距離l=0.50m。軌道的MM′端之間接一阻值R=0.40Ω的定值電阻，NN′端與兩條位于豎直面內的半圓形光滑金屬軌道NP、N′P′平滑連接，兩半圓軌道的半徑均為R₀=0.50m。直軌道的右端處于豎直向下、磁感應強度B=0.64 T的勻強磁場中，磁場區域的寬度d=0.80m，且其右邊界與NN′重合。現有一質量m=0.20kg、電阻r=0.10Ω的導體桿ab靜止在距磁場的左邊界s=2.0m處。在與桿垂直的水平恒力F=2.0N的作用下ab桿開始運動，當運動至磁場的左邊界時撤去F，結果導體桿ab恰好能以最小速度通過半圓形軌道的最高點PP′。已知導體桿ab在運動過程中與軌道接觸良好，且始終與軌道垂直，導體桿ab與直軌道之間的動摩擦因數μ=0.10，軌道的電阻可忽略不計，取g=10m/s²，求：

（1）導體桿剛進入磁場時，通過導體桿上的電流大小和方向；

（2）導體桿穿過磁場的過程中通過電阻R上的電荷量；

（3）導體桿穿過磁場的過程中整個電路中產生的焦耳熱。

 

如圖13所示，兩根互相平行的光滑金屬導軌位于水平面內，相距為L=0.5 m，在導軌的一端接有阻值R=0.3 Ω的電阻，在x≥0一側存在一與水平面垂直的均勻磁場，磁感應強度B=1 T.一質量m=2 kg的金屬桿垂直放置在導軌上，金屬桿的電阻r=0.2 Ω，導軌電阻不計.當金屬桿以v₀=4 m/s的初速度進入磁場的同時，受到一個水平向右的外力作用，且外力的功率P恒為18 W，經過2 s金屬桿達到最大速度.求：

圖13

（1）金屬桿達到的最大速度v_m;

（2）在這2 s時間內回路產生的熱量Q；

（3）當速度變為5 m/s  時，金屬桿的加速度a.

如圖13所示，兩根水平放置的相互平行的金屬導軌ab、cd，表面光滑，處在豎直向上 的勻強磁場中，金屬棒PQ垂直于導軌放在上面，以速度v向右勻速運動，欲使棒PQ停下來，下面的措施可行的是(導軌足夠長，棒PQ有電阻)     (　　)

A．在棒PQ右側垂直于導軌再放上一根同樣的金屬棒

B．在棒PQ棒右側垂直于導軌再放上一根質量和電阻均比

棒PQ大的金屬棒

C．將導軌的a、c兩端用導線連接起來

D．將導軌的a、c兩端和b、d兩端分別用導線連接起來

 

如圖13所示，兩根水平放置的相互平行的金屬導軌ab、cd，表面光滑，處在豎直向上 的勻強磁場中，金屬棒PQ垂直于導軌放在上面，以速度v向右勻速運動，欲使棒PQ停下來，下面的措施可行的是(導軌足夠長，棒PQ有電阻)     (　　)

A．在棒PQ右側垂直于導軌再放上一根同樣的金屬棒

B．將導軌的a、c兩端用導線連接起來

C．將導軌的a、c兩端和b、d兩端分別用導線連接起來

D、在棒PQ棒右側垂直于導軌再放上一根質量和電阻均比棒PQ大的金屬棒