如圖所示,一根質量為
的金屬棒
水平放置在兩根豎直的光滑平行金屬導軌上,并始終與導軌保持良好接觸,導軌間距為L,導軌下端接一阻值為
的電阻,其余電阻不計。在空間內有垂直于導軌平面的磁場,磁感應強度大小只隨豎直方向
變化,變化規律
,
為大于零的常數。質量為
的物體靜止在傾角θ=30°的光滑斜面上,并通過輕質光滑定滑輪和絕緣細繩與金屬相連接。當金屬棒沿
軸方向從
位置由靜止開始向上運動
時,加速度恰好為0。不計空氣阻力,斜面和磁場區域足夠大,重力加速度為
。求:
(1)金屬棒上升
時的速度;
(2)金屬棒上升
的過程中,電阻R上產生的熱量;
(3)金屬棒上升
的過程中,通過金屬棒橫截面的電量。
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