Question

水平面上兩根足夠長的不光滑金屬導(dǎo)軌固定放置，間距為L，一端通過導(dǎo)線與阻值為R的電阻連接，導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為m的金屬桿，金屬桿與導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，磁感應(yīng)強(qiáng)度方B的勻強(qiáng)磁場方向豎直向下．用與導(dǎo)軌平行的恒定拉力F作用在金屬桿上，桿最終將做勻速運(yùn)動，當(dāng)改變恒定拉力F大小時(shí)，相對應(yīng)的勻速運(yùn)動速度υ大小也會變化，F與υ的關(guān)系如圖所示．F₀、υ₀為已知量．求：
小題1:金屬桿與導(dǎo)軌間的滑動摩擦力f==?
小題2:當(dāng)恒定外力為2F₀時(shí)，桿最終做勻速運(yùn)動的速度大小?

Answer 1

小題1:
小題2:

(1)當(dāng)恒定外力為F₀，金屈桿最后做勻速運(yùn)動時(shí)，設(shè)桿中的感應(yīng)電動勢能為E_l，感應(yīng)電流為I₁，桿受到的安培力為F1，則
……………………①    …………………………②
……………………③     …………………④
………………⑤    ………⑥
…………………………………………………………⑦
(2)當(dāng)恒定外力為2F₀時(shí)，設(shè)金屬桿最終做勻速運(yùn)動的速度為υ，由⑥式同理可得
……………………………………………………⑧
將⑦代入⑧得………………………⑨
…………………………………………………………⑩