Question

（12分）如圖13所示：寬度L=1m的足夠長的U形金屬框架水平放置，框架處在豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度B=1T，框架導軌上放一根質量m=0.2kg、電阻R=1.0Ω的金屬棒ab，棒ab與導軌間的動摩擦因數μ=0.5，現用功率恒為6w的牽引力F使棒從靜止開始沿導軌運動（ab棒始終與導軌接觸良好且垂直），當棒的電阻R產生熱量Q=5.8J時獲得穩定速度，此過程中，通過棒的電量q=2.8C（框架電阻不計，g取10m/s²）。問：
（1）ab棒達到的穩定速度多大？
（2）ab棒從靜止開始到穩定速度所經歷時間是多少？

Answer 1

（1）
（2）

（1）      … ①      （1分）
   … ②      （1分）      … ③        （1分）
棒穩定時：   … ④     （1分）
由①②③④聯立解得        （2分）
（2）由能量守恒得：     ①            (2分)

            ②    (2分)
（直接寫出得出②式亦可得分）
由①②聯立解得：                     (2分)