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,范围足够大的匀强磁场中,磁场方向垂直于斜面向下.用平行于轨道的牵引力拉一根质量m=0.2kg、电阻R=

问题描述:

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,范围足够大的匀强磁场中,磁场方向垂直于斜面向下.用平行于轨道的牵引力拉一根质量m=0.2kg、电阻R=1Ω放在导轨上的金属棒ab,使之由静止沿轨道向上运动,牵引力做功的功率恒为6W,当金属棒移动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)金属棒达到稳定时速度是多大?
(2)金属棒从静止达到稳定速度时需的时间多长?

(1)金属棒沿轨道向上运动过程中,受到重力、牵引力、安培力三个力的作用,当三力平衡时,速度达到稳定,此时根据:P=Fv有Pv=mgsinθ+B2L2vR代入数据得:v=2m/s.故金属棒达到稳定时速度是:v=2m/s.(2)设金属棒...