题目内容
【题目】如图所示，有一宽度为
的足够长的固定U形平行光滑金属导轨，导轨平面与水平面的夹角为
，空间存在范围足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为
，方向与导轨平面垂直。将根质量为
。电阻为
的金属棒ab垂直放在导轨上，ab始终与导轨接触良好。用平行于导轨平面的拉力F作用于ab上，使ab由静止开始沿导轨向上运动，拉力F的功率始终为6W，当ab棒运动了
获得稳定速度，在此过程中，ab棒产生的热量为
，不计导轨电阻，取
求
棒达到的稳定速度；
棒从静止开始到达到稳定速度的时间内，通过ab棒横截面的电荷量。
【答案】
；
【解析】
（1）导体棒受到的安培力：
牵引力的功率：
导体棒匀速运动时达到稳定速度，
对导体棒，由平衡条件得：
代入数据整理得：
解得：
；
（2）对导体棒，由能量守恒定律得：
代入数据解得：
由法拉第电磁感应定律得：
感应电流：
通过ab棒横截面的电荷量：
代入数据解得：
；
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