Question

【題目】如圖，ef、gh為水平放置的足夠長的平行光滑導軌，導軌間距為L=1m，導軌左端連接一個R=1.5Ω的電阻，將一根質(zhì)量m=0.2kg、電阻r=0.5Ω的金屬棒cd垂直地放置導軌上，且與導軌接觸良好，導軌的電阻不計．整個裝置放在磁感應強度為B=2T的勻強磁場中，磁場方向垂直于導軌平面向下．現(xiàn)對金屬棒施加一水平向右的拉力F，使棒從靜止開始向右運動．施加的水平外力的功率恒為P=18W，則金屬棒達到的穩(wěn)定速度v1=__m/s，金屬棒從開始運動到速度v2=2m/s的過程中電阻R產(chǎn)生的熱量為6.45J，則該過程所需的時間t=__s．

Answer 1

【答案】3 0.5

【解析】

[1]．金屬棒切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢：

E=BLv

感應電流：

安培力：

F安=BIL

金屬棒勻速運動時速度達到穩(wěn)定，由平衡條件得：F=F安，

拉力的功率：

PF=Fv1=

解得：

v1=3m/s；

[2]．電路產(chǎn)生的總熱量：

由能量守恒定律得：

Pt=Q+mv22

解得：

t=0.5s；