Question

（12分）如圖14所示，兩條足夠長的互相平行的光滑金屬導(dǎo)軌位于水平面內(nèi)，距離為L=0.5m．在導(dǎo)軌的一端接有阻值為0.8Ω的電阻R，在x≥0處有一與水平面垂直的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T．一質(zhì)量m=0.2kg的金屬桿垂直放置在導(dǎo)軌上，金屬直桿的電阻是r=0.2Ω，其他電阻忽略不計，金屬直桿以一定的初速度v₀=4m/s進(jìn)入磁場，同時受到沿x軸正方向的恒力F=3.5N的作用，在x=6m處速度達(dá)到穩(wěn)定．求：

（1）金屬直桿達(dá)到的穩(wěn)定速度v₁是多大？

（2）從金屬直桿進(jìn)入磁場到金屬直桿達(dá)到穩(wěn)定速度的過程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量是多大？通過R的電量是多大？

Answer 1

（12分）解析：（1）金屬直桿的速度達(dá)到穩(wěn)定時，

                   

   （2）對金屬直桿，從進(jìn)入磁場到達(dá)到穩(wěn)定速度的過程，由動能定理知：

 

通過R的電量：