Question

 如图甲示，MN、PQ为水平放置的足够长的平行光滑导轨，导轨间距L为0.5m，导轨左端连接一个2Ω的电阻R ，将一根质量m为0.4 kg的金属棒c d垂直地放置导轨上，且与导轨接触良好，金属棒的电阻r大小为0.5Ω，导轨的电阻不计，整个装置放在磁感强度B为1T的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下，现对金属棒施加一水平向右的拉力F，使棒从静止开始向右运动．当棒的速度达到1 m/s时，拉力的功率为0.4w，此刻t＝0开始计时并保持拉力的功率恒定，经一段时间金属棒达到稳定速度，在该段时间内电流通过电阻R做的功为1.2 J．试求：

（1）金属棒的稳定速度

（2）金属棒从开始计时直至达到稳定速度所需的时间

（3）当金属棒达到稳定速度后撤去拉力F ，金属棒滑行多远

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Answer 1

【答案】

 （1）     

    

  

当金属棒达到稳定速度时

代入数据得

 

（2）W_R＝1.2J，所以Wr＝0.3J，W_电＝1.5J       

Pt－W_电＝mv²－mv₀²   ，

代入数据得 t＝5.25s

（3）撤去拉力后                   

 

                               

 

 

                                     

 

 

带入数据得：