问题标题:
如图所示,倾角θ=30°,宽度L=1.0m的足够长的U形平行光滑金属导轨固定在磁感应轻度B=1.0T,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=0.20kg,电
问题描述:
如图所示,倾角θ=30°,宽度L=1.0m的足够长的U形平行光滑金属导轨固定在磁感应轻度B=1.0T,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=0.20kg,电阻R=1.0Ω,垂直放在导轨上的金属棒ab,使之由静止开始沿轨道向上运动,牵引力的功率恒为P=6.0w,当金属棒向上运动位移S=2.8m时,恰好达到稳定速度,此过程中金属棒产生的焦耳热为Q=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v是多大?
(2)该过程通过金属棒截面电量q是多少?
(3)金属棒从静止达到稳定速度时需的时间多长?
高鹤明回答:
(1)金属棒沿轨道向上运动过程中,受到重力、牵引力、安培力三个力的作用,当三力平衡时,速度达到稳定,此时根据:P=Fv有
Pv
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