题目内容
如图所示,宽度L=1 m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=1 T,框架导轨上放一根质量m=0.2 kg、电阻R=1.0 Ω的金属棒ab,棒ab与导轨间的动摩擦因数μ=0.5.现用功率为6 W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=5.8 J时获得稳定速度,此过程中,通过棒的电荷量q=2.8 C(框架电阻不计,g取10 m/s2).问:
(1)ab棒达到的稳定速度为多大?
(2)ab从静止到达稳定速度的时间为多少?
（1）2 m/s （2）1.5 s
【解析】
试题分析：（1）因P=Fv，F安=BIl，
，棒达稳定速度时有F=F安+μmg，解得v=2 m/s.
（2）设棒由静止到达稳定速度通过的距离为x，由能量守恒定律得：Pt=Q+μmgx+
mv2，因q=I·Δt，
解得t=1.5 s.
考点：物体的平衡；法拉第电磁感应定律；能量守恒定律。
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