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水平桌面上固定两根相距L的足够长的平行光滑金属导轨,导轨左端如图连接一盏阻值为R的小灯泡.垂直导轨放置一根内阻为r的金属棒,金属棒的质量为m,导轨电阻不计.金属棒用绝缘
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问题描述:

水平桌面上固定两根相距L的足够长的平行光滑金属导轨,导轨左端如图连接一盏阻值为R的小灯泡.垂直导轨放置一根内阻为r的金属棒,金属棒的质量为m,导轨电阻不计.金属棒用绝缘细线通过光滑定滑轮与悬挂于桌外质量为M的重物相连,金属棒可在重物作用下沿导轨平移.整个装置放在一有界匀强磁场中,图中虚线左侧无磁场,右侧磁场方向竖直向上,磁感应强度为B.现将金属棒从静止释放,当金属棒速度达到v0时,刚好进入磁场,此时小灯泡正常发光.此后金属棒做减速运动,最终匀速.求:

(1)金属棒从静止释放到刚进入磁场所运动的时间t.

(2)金属棒刚进入磁场时小灯泡的功率;

(3)金属棒最终做匀速直线运动的速率.

高雨青回答:
  (1)以金属棒和相连重物为研究对象,由牛顿第二定律得 Mg=(M+m)a   因棒做匀加速运动,则有v0=at   解得,t=(M+m)v
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