Question

如圖所示：寬度L=1m的足夠長(zhǎng)的U形金屬框架水平放置，框架處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T，框架導(dǎo)軌上放一根質(zhì)量m=0.2kg、電阻R=1.0Ω的金屬棒ab，棒ab與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，現(xiàn)用功率恒為6w的牽引力F使棒從靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)（ab棒始終與導(dǎo)軌接觸良好且垂直），當(dāng)棒的電阻R產(chǎn)生熱量Q=5.8J時(shí)獲得穩(wěn)定速度，此過(guò)程中，通過(guò)棒的電量q=2.8C（框架電阻不計(jì)，g取10m/s²）。問(wèn)：

（1）ab棒達(dá)到的穩(wěn)定速度多大？

（2）ab棒從靜止到穩(wěn)定速度的時(shí)間多少？

Answer 1

（1）2m/s(2)1.5s

解析:

（1）    … ①       （1分）

   … ②       （1分）

   … ③         （1分）

棒穩(wěn)定時(shí)：   … ④      （1分）

由①②③④聯(lián)立解得         （1分）

(2)由能量守恒得：      ①            (2分)

 

             ②    (2分)

（直接寫(xiě)出得出② 式亦可得分）

由① ②聯(lián)立解得：                      (2分)