题目

题型：不详难度：来源：

如图所示，倾角θ=30º、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 =0.2㎏、电阻R =1Ω的垂直放在导轨上的金属棒a b，使之由静止开始沿轨道向上运动。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所需的时间多长?

答案

（1）v =" 2m/s            "
（2）t =1.5s     

解析

（1）金属棒沿斜面上升达稳定速度时，设所受的安培力为F_安，由平衡条件得： 
F=mgsinθ+F_安                       
而F_安=BIL=B L                
又                          
联立以上三式解得v =" 2m/s              "
（2）由能量转化与守恒定律可得
Pt = mgssinθ++Q          
代入数据解得：t =1.5s