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如圖所示，長度為L=0.2m、電阻r=0.3Ω、質(zhì)量m=0.1kg的金屬棒CD，垂直跨擱在位于水平面上的兩條平行光滑的金屬導軌上，導軌間距離也為L，棒與導軌間接觸良好，導軌電阻不計．導軌左端接有R=0.5Ω的電阻，垂直導軌平面的勻強磁場向下穿過導軌平面，磁感強度B=4T．現(xiàn)以水平向右的恒定外力F使金屬棒右移，當金屬棒以v=2m/s的速度在導軌平面上勻速滑動時，求：
（1）電路中理想電流表和與理想電壓表的示數(shù)；
（2）拉動金屬棒的外力F的大小；
（3）若此時撤去外力F，金屬棒將逐漸慢下來，最終停止在導軌上．求撤去外力到金屬棒停止運動的過程中，在電阻R上產(chǎn)生的電熱．

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如圖所示，長度為L=0.2m、電阻r=0.3Ω、質(zhì)量m=0.1kg的金屬棒CD，垂直跨擱在位于水平面上的兩條平行光滑的金屬導軌上，導軌間距離也為L，棒與導軌間接觸良好，導軌電阻不計．導軌左端接有R=0.5Ω的電阻，垂直導軌平面的勻強磁場向下穿過導軌平面，磁感強度B=4T．現(xiàn)以水平向右的恒定外力F使金屬棒右移，當金屬棒以v=2m/s的速度在導軌平面上勻速滑動時，求：
（1）電路中理想電流表和與理想電壓表的示數(shù)；
（2）拉動金屬棒的外力F的大��；
（3）若此時撤去外力F，金屬棒將逐漸慢下來，最終停止在導軌上．求撤去外力到金屬棒停止運動的過程中，在電阻R上產(chǎn)生的電熱．

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如圖所示，長度為L＝0.2m、電阻R＝0.3Ω、質(zhì)量m＝0.1kg的金屬棒CD，垂直跨擱在位于水平面上的兩條平行光滑的金屬導軌上，導軌間距離也為L，棒與導軌間接觸良好，導軌電阻不計。導軌左端接有R＝0.5Ω的電阻，垂直導軌平面的勻強磁場向下穿過導軌平面，磁感強度B＝4T�，F(xiàn)以水平向右的恒定外力F使金屬棒右移,當金屬棒以v＝2m/s的速度在導軌平面上勻速滑動時，求：
(1) 電路中理想電流表和與理想電壓表的示數(shù)；
（2）拉動金屬棒的外力F的大��；
（3）若此時撤去外力F，金屬棒將逐漸慢下來，最終停止在導軌上。求撤去外力到金屬棒停止運動的過程中，在電阻R上產(chǎn)生的電熱。

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A

A

B

C

D

A

B

D

21、（每空3分，即每小題6分，共18分）

（1）（9分）

① A、不放Q時用秒表測出振子振動20次的時間t₁，（或測出振子的周期T₁），

B、將Q固定在A上，用秒表測出振子振動20次的時間t₂，（或測出振子的周期T₂）

②或

（3）①0.5，2，8，18，32  ②2ω²  ③

22．（16分）

解：（1）8m/s，   （2）3.3m

23．（18分）

解：（1）1.6N，   （2）0.25C

24．（20分）

解：（1）依題意，R=L/4，由qvB=mv²/R，qU₀=，解得U₀=

（2）設AF中點為G，連接GC，作其垂直平分線，與AF延長線交點即為圓心

由相似三角形得R′=O′G=13L/4，qvB=mv²/R′，q=，∴U_NM=

（3）由于粒子在磁場中運動周期T=，T與速率無關(guān)粒子撞擊BC中點和DE中點后回到G，用時最短圓周半徑R″=3L/2，得到最短時間t==