Question

如圖所示，兩根光滑的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ處于同一水平面內(nèi)，相距L=0.5m，導(dǎo)軌的左端用R=3Ω的電阻相連，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，導(dǎo)軌上跨接一電阻r=lΩ的金屬桿ab，質(zhì)量m=0.2kg，整個(gè)裝置放在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T，現(xiàn)對(duì)桿施加水平向右的拉力F=2N，使它由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，求： (1)桿能達(dá)到的最大速度多大?最大加速度為多大? (2)桿的速度達(dá)到最大時(shí)，a、b兩端電壓多大?此時(shí)拉力的瞬時(shí)功率多大? (3)若已知桿從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至最大速度的過(guò)程中，R上總共產(chǎn)生了10.2J的電熱，則此過(guò)程中拉力F做的功是多大?此過(guò)程持續(xù)時(shí)間多長(zhǎng)？ (4)若桿達(dá)到最大速度后撤去拉力，則此后R上共產(chǎn)生多少熱能？其向前沖過(guò)的距離會(huì)有多大？

Answer 1

（1）       （2）
（3）S="10m                 " （4）      S=6.4m

（1），V=8m/s，
（2），
（3），代入得：S=10m
，代入得：t=2.05s
（4），代入得：=4.8J
，代入得：S=6.4m