Question

如圖12-63所示，ef、gh為水平放置的足夠長(zhǎng)的平行光滑導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)＝1 m，導(dǎo)軌左端連接一個(gè)R＝2 Ω的電阻，將一根質(zhì)量為0.2 kg的金屬棒cd垂直地放置導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌與金屬棒的電阻均不計(jì)，整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B＝2 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面向下.現(xiàn)對(duì)金屬棒施加一水平向右的拉力F，使棒從靜止開始向右運(yùn)動(dòng).試解答以下問題.

圖12-63
（1）若施加的水平外力恒為F＝8 N，則金屬棒達(dá)到的穩(wěn)定速度v₁是多少？
（2）若施加的水平外力的功率恒為P＝18 W，則金屬棒達(dá)到的穩(wěn)定速度v₂是多少？
（3）若施加的水平外力的功率恒為P＝18 W，則從金屬棒開始運(yùn)動(dòng)到速度v₃＝2 m/s的過程中電阻R產(chǎn)生的熱量為8.6 J，則該過程所需的時(shí)間是多少？

Answer 1

（1）4 m/s （2）3 m/s （3）0.5 s

（1）由E=BLv、I=和F=BIL知F=
代入數(shù)據(jù)后得v₁=" 4" m/s．
（2）由F=和P=Fv有v₂=
代入數(shù)據(jù)后得v₂=m/s="3" m/s.
（3）Pt=+Q
t=