5.
如图()所示,两个完全相同的“人”字型金属轨道面对面正对着固定在竖直平面内,间距为,它们的上端公共轨道部分保持竖直,下端均通过一小段弯曲轨道与一段直轨道相连,底端置于绝缘水平桌面上。、(图中虚线)之下的直轨道、、、、、长度均为且不光滑(轨道其余部分光滑),并与水平方向均构成斜面,在左边轨道以下的区域有垂直于现面向下。磁感强度为的匀强磁场,在右边轨道,以下的区域有平行于斜面但大小未知的匀强磁场,其他区域无磁场,间连接有阻值为的定值电阻与电压传感器(、为传感器的两条接线)另有长度均为的两根金属棒甲和乙,它们与、之下的轨道间的动摩擦因数均为。甲的质量为、电阻为;乙的质量、电阻为。金属轨道电阻不计
先后进行以下两种操作:
操作:
将金属棒甲紧靠竖直轨道的左侧,从某处由静止释放,运动到底端过程中棒始终保持水平,且与轨道保持良好电接触,计算机屏幕上显示-时间关系图像图如图所示(图中已知)
操作:
将金属棒甲紧靠竖直轨道的左侧、金属棒乙(图中为画出)紧靠竖直轨道的右侧,在同一高度将两棒同时由静止释放,多次改变高度重新由静止释放,运动中两棒始终保持水平,发现两棒总是同时到达桌面.
()试求操作中甲释放时距的高度;
()试求操作中定值电阻上产生的热量;
()试问右边轨道 以下的区域匀强磁场的方向和大小如何?在图上画出操作中计算机屏幕看出现的几种典型的关系图像。
(
11分)