如图所示，ab、ef是固定在绝缘水平桌面上的平行光滑金属导轨，导轨足够长，导轨间距为d．在...

如图所示，ab、ef是固定在绝缘水平桌面上的平行光滑金属导轨，导轨足够长，导轨间距为d．在导轨ab、ef间放置一个阻值为R的金属导体棒PQ．其质量为m，长度恰好为d．另一质量为3m、长为d的金属棒MN也恰好能和导轨良好接触，起初金属棒MN静止于PQ棒右侧某位置，盛个装置处于方向垂直桌面向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中．现有一质量为m、带电荷量为q的光滑绝缘小球在桌而上从O点（O为导轨上的一点）以与可成60°角的方向斜向右方进人磁场，随后小球垂直地打在金属棒MN的中点，小球与金属棒MN的碰撞过程中无机械能损失，不计导轨间电场的影响，不计导轨和金属棒MN的电阻，两杆运动过程中不相碰，求：

（1）小球在O点射人磁场时的初速度v0

（2）金属棒PQ上产生的热量E和通过的电荷量Q

（3）在整个过程中金属棒MN比金属棒PQ多滑动的距离

（4）请通过计算说明小球不会与MN棒发生第二次碰撞；

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如图所示，是平行的固定在水平绝缘桌面上的光滑金属导轨，导轨间距为在导轨左端上连有一个阻值为的电阻，一质量为3m，长为，电阻为r的金属棒恰能置于导轨上并和导轨良好接触。起初金属棒静止于位置，MN距离ae边足够远，整个装置处于方向垂直桌面向下、磁感应强度为的匀强磁场中。现有一质量为的带电量为的绝缘小球在桌面上从点（为导轨上的一点）以与成60°斜向右方射向，随后小球直接垂直地打在金属棒的中点上，并和棒粘合在一起（设小球与棒之间没有电荷转移）。小球运动过程中始终和导轨接触良好，不计导轨间电场的影响，导轨的电阻不计。求：

（1）小球射入磁场时的速度；

（2）电阻上产生的热量.

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如图所示，光滑的金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨足够长，电阻不计，两轨间距为L，其左端连接一阻值为R的电阻。导轨处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，一质量为m的金属棒，放置在导轨上，其电阻为r，某时刻一水平力F垂直作用在金属棒中点，金属棒从静止开始做匀加速直线运动，已知加速度大小为a，金属棒始终与导轨接触良好。

（1）从力F作用开始计时，请推导F与时间t关系式；

（2）F作用时间后撤去，求金属棒能继续滑行的距离S。

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如图所示，光滑平行足够长的金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨范围内存在磁场，其磁感应强度大小为B方向竖直向下，导轨一端连接阻值为R的电阻。在导轨上垂直导轨放一长度等于导轨间距L、质量为m的金属棒，其电阻为r，金属棒与金属导轨接触良好。导体棒水平向右的恒力F作用下从静止开始运动，经过时间t后开始匀速运动，金属导轨的电阻不计。求：

（1）导体棒匀速运动时回路中电流大小。

（2）导体棒匀速运动的速度大小以及在时间t内通过回路的电量。

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如图所示，光滑且足够长的两平行金属导轨固定在水平绝缘桌面上，宽处和窄处导轨间距分别为L和L/2，两导轨所在区域存在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场。两粗细均匀的金属杆ab、cd静置在导轨上且相距足够远。现用大小为F的水平恒力向右拉ab杆使其从静止开始运动，在运动过程中，两杆与导轨始终垂直并接触良好，且始终不相碰。已知两杆长度均为L，ab杆质量为2m、电阻为R，cd杆质量为m、电阻为2R，其它电阻不计。

（1）若cd杆进入导轨窄处前，abcda回路中电流已达到稳定，求这一过程中ab杆和cd杆的速度差的最大值Δv；

（2）在（1）问中cd杆滑到窄处时，已知ab杆的速度是cd杆的两倍，此时撤去恒力F，以后ab杆一直在导轨宽处运动，求：

①ab杆匀速运动时的速度大小；

②撤去恒力后两杆在导轨间扫过的面积之差的最大值。

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如图所示，两根足够长的光滑的平行金属导轨MN、PQ固定在同一绝缘水平面上，两导轨间距为d＝0.2m，导轨电阻忽略不计，M、P端连接一阻值R＝1.5Ω的电阻。有一质量m＝0.08kg、阻值r＝0.5Ω的金属棒ab垂直于导轨放在两导轨上，棒与导轨接触良好。整个装置处于一竖直向下，磁感应强度大小为B＝0.5T匀强磁场中（磁场足够大），t＝0秒时，给棒向右的初速度v＝10m/s，则：

（1）画出回路中的等效电路图，并求出棒在t＝0秒时回路中的电流大小；

（2）分析并说明棒向右过程中的运动情况；

（3）若在t＝0秒时给棒施加一水平向右的拉力F＝0.05N，求10秒内回路中产生的焦耳热。

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如图，两足够长的光滑平行导轨水平放置，处于磁感应强度为B、方向竖直向上的匀强磁场中，导轨间距为L，一端连接阻值为R的电阻。一金属棒垂直导轨放置，质量为m，接入电路的电阻为r。水平放置的轻弹簧左端固定，右端与金属杆中点链接，弹簧劲度系数为k。装置处于静止状态。现给导体棒一个水平向右的初速度v0，第一次运动到最右端时，棒的加速度为a，棒与导轨始终接触良好，导轨电阻不计，弹簧在弹性限度内，重力加速度为g，求：

（1）金属棒开始运动时受到的安培力F的大小和方向;

（2）金属棒从开始运动到第一次运动到最右端时，通过R的电荷量q；

（3）金属棒从开始运动到最终停止的整个过程中，R上产生的热量Q。

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如图，两足够长的光滑平行导轨水平放置，处于磁感应强度为B、方向竖直向上的匀强磁场中，导轨间距为L，一端连接阻值为R的电阻。一金属棒垂直导轨放置，质量为m，接入电路的电阻为r。水平放置的轻弹簧左端固定，右端与金属杆中点链接，弹簧劲度系数为k。装置处于静止状态。现给导体棒一个水平向右的初速度v0，第一次运动到最右端时，棒的加速度为a，棒与导轨始终接触良好，导轨电阻不计，弹簧在弹性限度内，重力加速度为g，求：

（1）金属棒开始运动时受到的安培力F的大小和方向;

（2）金属棒从开始运动到第一次运动到最右端时，通过R的电荷量q；

（3）金属棒从开始运动到最终停止的整个过程中，R上产生的热量Q。

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如图所示，两足够长的光滑平行导轨水平固定放置，处于磁感应强度为B、方向竖直向上的匀强磁场中，导轨间距为L，一端连接阻值为R的电阻。一金属棒垂直导轨放置，质量为m，接入电路的电阻为r.水平放置的轻弹簧左端固定，右端与金属棒中点链接，弹簧劲度系数为k，装置处于静止状态。现给金属棒一个水平向右的初速度，当棒第一次运动到最右端时，棒的加速度为a.金属棒与导轨始终接触良好，导轨电阻不计，弹簧在弹性限度内，重力加速度为g.求：

(1)金属棒开始运动时受到的安培力F的大小和方向；

(2)金属棒从开始运动到第一次运动到最右端时，通过R的电荷量q；

(3)金属棒从开始运动到最终停止的整个过程中，R上产生的热量Q.

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