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  • 如图所示,两根平行金属导轨\(MN\)、\(PQ\)相距\(d=1.0m\),导轨平面与水平面夹角\(\alpha =30{}^\circ \),导轨上端跨接一定值电阻\(R=1.6\Omega \),导轨电阻不计。整个装置处于方向垂直导轨平面向上、磁感应强度大小\(B=1.0T\)的匀强磁场中,金属棒\(ef\)垂直于\(MN\)、\(PQ\)静止放置,且与导轨保持良好接触,其长度刚好为\(d\)、质量\(m_{1}=0.10kg\)、电阻\(r=0.40\Omega \),距导轨底端的距离\({{s}_{1}}=3.75{m}\)。另一根与金属棒平行放置的绝缘棒\(gh\)长度也为\(d\),质量为\(m_{2}=0.05kg\),从轨道最低点以速度\(v_{0}=10m/s\)沿轨道上滑并与金属棒发生正碰\((\)碰撞时间极短\()\),碰后金属棒沿导轨上滑一段距离后再次静止,此过程中流过金属棒的电荷量\(q=0.1C\)且测得从碰撞至金属棒静止过程中金属棒上产生的焦耳热\(Q=0.05J\)。已知两棒与导轨间的动摩擦因数均为\(\mu =\dfrac{\sqrt{3}}{3}\),\(g=10m/s^{2}\)。求:


    \((1)\)碰后金属棒\(ef\)沿导轨上滑的最大距离\(s_{2}\);

    \((2)\)碰后瞬间绝缘棒\(gh\)的速度\(v_{3}\);          

    \((3)\)金属棒在导轨上运动的时间\(Δt\)。

    【考点】动能定理,能量守恒定律,动量定理,动量守恒定律,电流,闭合电路欧姆定律,法拉第电磁感应定律,电磁感应中能量类问题
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