题目内容

(12分)如图13所示:宽度L=1m的足够长的U形金属框架水平放置,框架处在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=1T,框架导轨上放一根质量m=0.2kg、电阻R=1.0Ω的金属棒ab,棒ab与导轨间的动摩擦因数μ=0.5,现用功率恒为6w的牵引力F使棒从静止开始沿导轨运动(ab棒始终与导轨接触良好且垂直),当棒的电阻R产生热量Q=5.8J时获得稳定速度,此过程中,通过棒的电量q=2.8C(框架电阻不计,g取10m/s2)。问:
(1)ab棒达到的稳定速度多大?
(2)ab棒从静止开始到稳定速度所经历时间是多少?
(1)
(2)
(1)      … ①      (1分)
   … ②      (1分)      … ③        (1分)
棒稳定时:   … ④     (1分)
由①②③④联立解得        (2分)
(2)由能量守恒得:     ①            (2分)

            ②    (2分)
(直接写出得出②式亦可得分)
由①②联立解得:                     (2分)
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