Question

如圖（甲）所示，兩個(gè)水平和傾斜光滑直導(dǎo)軌都通過(guò)光滑圓弧對(duì)接而成，相互平行放置，兩導(dǎo)軌相距L=lm，傾斜導(dǎo)軌與水平面成角，傾斜導(dǎo)軌的下面部分處在一垂直斜面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)I中，I區(qū)中磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B₁隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖（乙）所示垂直斜面向上為正值，圖中t₁、t₂未知。水平導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，其左端接有理想靈敏電流計(jì)G（內(nèi)阻不計(jì)）和定值電阻R=3，水平導(dǎo)軌處在一豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)Ⅱ中，Ⅱ區(qū)中的磁場(chǎng)恒定不變，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B₂=1T，在t=0時(shí)刻，從斜軌上磁場(chǎng)I區(qū)外某處垂直于導(dǎo)軌水平靜止釋放一金屬棒ab，棒的質(zhì)量m=0．l kg，棒的電阻r=2，棒下滑時(shí)與導(dǎo)軌保持良好接觸設(shè)棒通過(guò)光滑圓弧前后速度大小不變，導(dǎo)軌的電阻不計(jì)。若棒在斜面上向下滑動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中，靈敏電流計(jì)指針穩(wěn)定時(shí)顯示的電流大小相等，t₂時(shí)刻進(jìn)入水平軌道，立刻對(duì)棒施一平行于框架平面沿水平且與桿垂直的外力。（g取10m/s²）求：
（1）ab棒進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)I時(shí)速度V的大小；
（2）磁場(chǎng)區(qū)I在沿斜軌方向上的寬度d；
（3）棒從開始運(yùn)動(dòng)到剛好進(jìn)入水平軌道這段時(shí)間內(nèi)ab棒上產(chǎn)生的熱量Q；
（4）若棒在t₂時(shí)刻進(jìn)入水平導(dǎo)軌后，電流計(jì)G的電流I隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖（丙）所示（而未知），已知t₂到t₃的時(shí)間為0．5s，t₃到t₄的時(shí)間為1s，請(qǐng)?jiān)趫D（丁）中作出t₂到t₄時(shí)間內(nèi)外力大小F隨時(shí)間t變化的函數(shù)圖像。（從上向下看逆時(shí)針方向?yàn)殡娏髡�方向�?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic5/tikupic/0e/5/ii2051.png" style="vertical-align:middle;" />

Answer 1

（1）（2） （3）   （4）

解析