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(09年江蘇二十所名校聯(lián)考)(14分)如圖甲所示,空間存在豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.6T的勻強(qiáng)磁場(chǎng),MN、PQ是相互平行的、處于同一水平面內(nèi)的長(zhǎng)直導(dǎo)軌(電阻不計(jì)),導(dǎo)軌間距為0.2m,連在導(dǎo)軌一端的電阻為R。導(dǎo)體棒ab的電阻為0.1Ω,質(zhì)量為0.3kg,跨接在導(dǎo)軌上,與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1。從零時(shí)刻開(kāi)始,通過(guò)一小型電動(dòng)機(jī)對(duì)ab棒施加一個(gè)牽引力F,方向水平向左,使其從靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌做加速運(yùn)動(dòng),此過(guò)程中棒始終保持與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。圖乙是棒的速度--時(shí)間圖像,其中OA段是直線,AC是曲線,DE是曲線圖像的漸近線,小型電動(dòng)機(jī)在10s末達(dá)到額定功率,此后功率保持不變。g取10 m/s2。求:
(1)在0--18s內(nèi)導(dǎo)體棒獲得加速度的最大值;
(2)電阻R的阻值和小型電動(dòng)機(jī)的額定功率;
(3)若已知0--10s內(nèi)R上產(chǎn)生的熱量為3.1J,則此過(guò)程中牽引力做的功為多少?
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