如图甲示,MN、PQ为水平放置的足够长的平行光滑导轨,导轨间距L

 如图甲示,MNPQ为水平放置的足够长的平行光滑导轨,导轨间距L为0.5m,导轨左端连接一个2Ω的电阻R ,将一根质量m为0.4 kg的金属棒c d垂直地放置导轨上,且与导轨接触良好,金属棒的电阻r大小为0.5Ω,导轨的电阻不计,整个装置放在磁感强度B为1T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.当棒的速度达到1 m/s时,拉力的功率为0.4w,此刻t=0开始计时并保持拉力的功率恒定,经一段时间金属棒达到稳定速度,在该段时间内电流通过电阻R做的功为1.2 J.试求:

(1)金属棒的稳定速度

(2)金属棒从开始计时直至达到稳定速度所需的时间

(3)当金属棒达到稳定速度后撤去拉力F ,金属棒滑行多远

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

答案

 (1)     

    

  

当金属棒达到稳定速度时

代入数据得

 

(2)WR=1.2J,所以Wr=0.3J,W=1.5J       

PtWmv2mv02  ,

代入数据得 t=5.25s

(3)撤去拉力后                   

 


                               

 

 


                                    

 

 


带入数据得:     

 

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