如图所示，NQ和MP是两条平行且倾角θ=30°的光滑金属轨道，在两条轨道下面在PQ处接着Q...

如图所示，NQ和MP是两条平行且倾角θ=30°的光滑金属轨道，在两条轨道下面在PQ处接着QT和PS两条平行光滑的金属轨道，轨道足够长，其电阻忽略不计。金属棒ab、cd放在轨道上，始终与轨道垂直且接触良好。金属棒ab，cd的质量均为m，长度均为L。连金属棒的长度恰好等于轨道的间距，它们与轨道构成闭合回路，金属棒ab的电阻为2R，cd的电阻为R。磁场方向均垂直于导轨向上（不考虑PQ交界处的边界效应，可认为磁场在PQ处立即变为竖直向上），磁感应强度大小为B。若先保持金属棒cd不动，ab在沿导轨向下的力F作用下，开始以加速度a沿倾斜轨道向下做匀加速直线运动。经过t0时刻，ab棒恰好到PQ位置，此时撤去力F，同时释放cd金属棒，求：

（1）cd棒匀加速过程中，外力F随时间t变化的函数关系；

（2）两金属棒撤去F后的运动过程中，直到最后达到稳定，金属棒cd产生的热量Q；

（3）两金属棒撤去F后的运动过程中，直到最后达到稳定，通过金属棒cd产生的电荷量q；

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如图所示，NQ和MP是两条平行且倾角θ=30°的光滑金属轨道，在两条轨道下面在PQ处接着QT和PS两条平行光滑的金属轨道，轨道足够长，其电阻忽略不计。金属棒ab、cd放在轨道上，始终与轨道垂直且接触良好。金属棒ab，cd的质量均为m，长度均为L。连金属棒的长度恰好等于轨道的间距，它们与轨道构成闭合回路，金属棒ab的电阻为2R，cd的电阻为R。磁场方向均垂直于导轨向上（不考虑PQ交界处的边界效应，可认为磁场在PQ处立即变为竖直向上），磁感应强度大小为B。若先保持金属棒cd不动，ab在沿导轨向下的力F作用下，开始以加速度a沿倾斜轨道向下做匀加速直线运动。经过t0时刻，ab棒恰好到PQ位置，此时撤去力F，同时释放cd金属棒，求：

（1）ab棒匀加速过程中，外力F随时间t变化的函数关系；

（2）两金属棒撤去F后的运动过程中，直到最后达到稳定，金属棒cd产生的热量Q；

（3）两金属棒撤去F后的运动过程中，直到最后达到稳定，通过金属棒cd产生的电荷量q；

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如图所示，倾角30°的光滑斜面上，轻质弹簧两端连接着两个质量均为的物块和，紧靠着挡板，通过轻质细绳跨过光滑定滑轮与质量的物块连接，细绳平行于斜面，在外力作用下静止在圆心角为60°、半径的的光滑圆弧轨

道的顶端处，此时绳子恰好拉直且无张力；圆弧轨道最低端与粗糙水平轨道相切，与一个半径的光滑圆轨道平滑连接。由静止释放，当滑至时，恰好离开挡板，此时绳子断裂。已知与间的动摩擦因数，重力加速度取，弹簧的形变始终在弹性限度内，细绳不可伸长。

（1）求弹簧的劲度系数；

（2）求物块滑至处，绳子断后瞬间，对圆轨道的压力大小；

（3）为了让物块能进入圆轨道且不脱轨，则间的距离应满足什么条件？

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如图所示，宽度为L=0.2m的水平平行光滑的金属轨道，左端连接动摩擦因数为、倾角为θ=30°的斜面轨道(斜面轨道下端与水平光滑轨道之间有一小圆弧平滑连接)，右端连接半径为r=0.15m的光滑半圆轨道，水平轨道与半圆轨道相切。水平轨道所在的区域处在磁感应强度大小为B=1T的竖直向上的匀强磁场中。一根质量为m=0.1kg的金属杆a 置于水平轨道上，另一根质量为M=0.5kg的金属杆b从斜面轨道上与水平轨道高度为h=0.4m处由静止释放，当金属杆b滑入水平轨道某位置时，金属杆a刚好到达半圆轨道最高点(b始终运动且a、b未相撞)，并且a在半圆轨道最高点对轨道的压力大小等于金属杆a的重力， 此过程中通过金属杆a的电荷量为q=4C, a、b杆的电阻分别为R1=0.1Ω、R2=0.3Ω，其余部分电阻不计。（g取10m/s2）求：

（1）金属杆b在水平轨道上运动时的最大加速度；

（2）在金属杆b由静止释放到金属杆a运动到半圆轨道最高点的过程中，系统产生的焦耳热Q。

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如图所示，PQ和MN是固定于倾角为30o斜面内的平行光滑金属轨道，轨道足够长，其电阻可忽略不计。金属棒ab、cd放在轨道上，始终与轨道垂直，且接触良好。金属棒ab的质量为2m、cd的质量为m，长度均为L、电阻均为R；两金属棒的长度恰好等于轨道的间距，并与轨道形成闭合回路。整个装置处在垂直斜面向上、磁感应强度为B的匀强磁场中，若锁定金属棒ab不动，使金属棒cd在与其垂直且沿斜面向上的恒力F=2mg作用下，沿轨道向上做匀速运动。重力加速度为g；

（1）试推导论证：金属棒cd克服安培力做功的功率P安 等于电路获得的电功率P电；_________

（2）设金属棒cd做匀速运动中的某时刻t0=0，恒力大小变为F′=1.5mg，方向不变，同时解锁、静止释放金属棒ab，直到t时刻金属棒ab开始做匀速运动；求：

①t时刻以后金属棒ab的热功率Pab _________；

②0～t时刻内通过金属棒ab的电量q ________ ；

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如图所示，PQ和MN是固定于倾角为30o斜面内的平行光滑金属轨道，轨道足够长，其电阻可忽略不计。金属棒ab、cd放在轨道上，始终与轨道垂直，且接触良好。金属棒ab的质量为2m、cd的质量为m，长度均为L、电阻均为R；两金属棒的长度恰好等于轨道的间距，并与轨道形成闭合回路。整个装置处在垂直斜面向上、磁感应强度为B的匀强磁场中，若锁定金属棒ab不动，使金属棒cd在与其垂直且沿斜面向上的恒力F=2mg作用下，沿轨道向上做匀速运动。重力加速度为g；

（1）试推导论证：金属棒cd克服安培力做功的功率P安 等于电路获得的电功率P电；_________

（2）设金属棒cd做匀速运动中的某时刻t0=0，恒力大小变为F′=1.5mg，方向不变，同时解锁、静止释放金属棒ab，直到t时刻金属棒ab开始做匀速运动；求：

①t时刻以后金属棒ab的热功率Pab _________；

②0～t时刻内通过金属棒ab的电量q ________ ；

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如图所示，PQ和MN是固定于倾角为30o斜面内的平行光滑金属轨道，轨道足够长，其电阻可忽略不计。金属棒ab、cd放在轨道上，始终与轨道垂直，且接触良好。金属棒ab的质量为2m、cd的质量为m，长度均为L、电阻均为R；两金属棒的长度恰好等于轨道的间距，并与轨道形成闭合回路。整个装置处在垂直斜面向上、磁感应强度为B的匀强磁场中，若锁定金属棒ab不动，使金属棒cd在与其垂直且沿斜面向上的恒力F=2mg作用下，沿轨道向上做匀速运动。重力加速度为g；

（1）试推导论证：金属棒cd克服安培力做功的功率P安 等于电路获得的电功率P电；_________

（2）设金属棒cd做匀速运动中的某时刻t0=0，恒力大小变为F′=1.5mg，方向不变，同时解锁、静止释放金属棒ab，直到t时刻金属棒ab开始做匀速运动；求：

①t时刻以后金属棒ab的热功率Pab _________；

②0～t时刻内通过金属棒ab的电量q ________ ；

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如图所示，倾角=30o、宽度L=1m的足够长的U形平行光滑金属导轨固定在磁感应强度B=1T，范围足够大的匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向下。用平行于轨道的牵引力拉一根质量m=0.2kg、电阻R=1放在导轨上的金属棒ab，使之由静止沿轨道向上运动，牵引力做功的功率恒为6W，当金属棒移动2.8m时，获得稳定速度，在此过程中金属捧产生的热量为5.8J，不计导轨电阻及一切摩擦，取g=10m/s2．求：

(1)金属棒达到稳定时速度是多大?

(2)金属棒从静止达到稳定速度时需要的时间多长？

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