题目内容
【题目】如图所示，倾角θ=30°，宽度L=1m的足够长的U形平行光滑金属导轨，固定在磁感应强度B=1T，范围充分大的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直．用平行于导轨、功率恒为6W的牵引力F牵引一根质量m=0.2kg，电阻R=1Ω．放在导轨上的金属棒ab，由静止开始沿导轨向上移动(ab始终与导轨接触良好且垂直)，当ab棒移动2．8m时获得稳定速度，在此过程中，金属棒产生的热量为5．8J(不计导轨电阻及一切摩擦，取g=10m/s2)，
求：(1)ab棒的稳定速度；
(2)ab棒从静止开始达到稳定速度所需时间．
【答案】(1) v1=2m/s(2) t=1．5s
【解析】
（1）ab棒达到稳定速度后，应具有受力平衡的特点，设此时棒ab所受安培力为FB.则
F=mgsin30°+FB（1）
而
FB=BIL=
. （2）
牵引力
F=
（3）
将②③代入①后得
=mgsin30°+（4）
代入数据后得v1=2m/s，v2=3m/s（舍去）
（2）设从静止到稳定速度所需时间为 t .棒ab从静止开始到具有稳定速度的过程中在做
变加速直线运动，据能量守恒得：
Pt=
mv2+mgsin30°s+Q （5）
代入数据得t=1.5s
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