Question

高二物理电磁感应，请多多指教

宽度为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1T，框架导轨上放一根质量为0.2kg，电阻1欧姆的金属棒ab，棒ab与导轨间的动摩擦因数为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），当棒的电阻产生热量为5.8J时其获得稳定速度，此过程中，通过棒的电量为2.8C（框架电阻不计，g取10m/s^2)。问：
（1）ab棒达到的稳定速度多大？
（2）ab棒从静止到稳定速度的时间是多少？

Answer 1

（1）P=Fv ① F安=BIL ② I=BLv/R ③
棒稳定时 F=F安+μmg ④
由①②③④联立解得v=2m/s
（2）由能量守恒得Pt=Q+μmgS+(1/2)mv^2 ①
因为q=It I=E/R E=BSL/t
所以q=BSL/R S=qR/BL ②
由①②联立解得t=1.5s