Question

ef,gh为水平放置的足够长的平行光滑导轨

如图所示，ef，gh为水平放置的足够长的平行光滑导轨，导轨间距为L=1m，导轨左端连接一个R=2Ω的电阻，将一根质量为0. 2kg的金属棒cd垂直地放置导轨上，且与导轨接触良好，导轨与金属棒的电阻均不计，整个装置放在磁感应强度为B=2T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。试解答以下问题。

（1）若施加的水平外力恒为F=8N，则金属棒达到的稳定速度v1是多少？

（2）若施加的水平外力的功率恒为P=18W，则金属棒达到的稳定速度v2是多少？

（3）若施加的水平外力的功率恒为P=18W，则金属棒从开始运动到速度v3=2m/s的过程中电阻R产生的热量为8.6J，则该过程所需的时间是多少？

Answer 1

1)由E=BLv，I=E/R和F=BIL可得：F=B^2L^2v/R;所以v1=FR／B2L2=4 m／s
(2)金属棒速度达到稳定时，水平外力F=又P=Fv2 所以v2=m／s=3 m／s
(3)设电阻上产生的热量为Q，则根据能量转化与守恒定律可得：Pt=+Q 所以Q=Pt-=(18×0.5-×0.5×22)J=8J
寒假作业上的最后一道题有难度啊、、、伤不起

Answer 2

1)由E=BLv，I=E/R和F=BIL可得：F=B^2L^2v/R;所以v1=FR／B2L2=4 m／s
(2)金属棒速度达到稳定时，水平外力F=又P=Fv2 所以v2=m／s=3 m／s
(3)设电阻上产生的热量为Q，则根据能量转化与守恒定律可得：Pt=+Q 所以Q=Pt-=(18×0.5-×0.5×22)J=8J

Answer 3

1)由E=BLv，I=E/R和F=BIL可得：F=B^2L^2v/R;所以v1=FR／B2L2=4 m／s
(2)金属棒速度达到稳定时，水平外力F=又P=Fv2 所以v2=m／s=3 m／s
(3)设电阻上产生的热量为Q，则根据能量转化与守恒定律可得：Pt=+Q 所以Q=Pt-=(18×0.5-×0.5×22)J=8J

Answer 4

如图