Question

如圖所示，傾角（＝30（、寬為L＝1m的足夠長的U形光 滑金屬框固定在磁感應(yīng)  強(qiáng)度B＝1T、范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場中磁場方向垂直導(dǎo)軌平面斜向上，現(xiàn)用一平行于導(dǎo)軌的牽引力F，牽引一根質(zhì)量為m＝0.2 kg，電阻R＝1 （的金屬棒ab，由靜止開始沿導(dǎo)軌向上移   動。（金屬棒ab始終與導(dǎo)軌接觸良好且垂直，不計(jì) 導(dǎo)軌電阻及一切摩擦）問：
（1）若牽引力是恒力，大小F="9" N，則金屬棒達(dá)到的穩(wěn)定速度v₁多大？
（2）若金屬棒受到向上的拉力在斜面導(dǎo)軌上達(dá)到某一速度時(shí)，突然撤去拉力，從撤去拉力到棒的速度為零時(shí)止，通過金屬棒的電量為q="0.48" C，金屬棒發(fā)熱為Q="1.12" J，則撤力時(shí)棒的速度v₂多大？

Answer 1

（1） v₁＝8 m/s；（2）v₂＝4 m/s

試題分析:
（1）當(dāng)金屬棒達(dá)到的穩(wěn)定速度v1時(shí)，感應(yīng)電動勢E=BLv1，回路中的電流I= ，此時(shí)金屬棒處于平衡狀態(tài)，所以有F＝mg sin，得：v₁＝8 m/s，
（2）由法拉第電磁感應(yīng)定律：E= ，q=IΔt=， 解得 s＝ ＝0.48 m，
由能量守恒定律： mv₂²＝mgs sin（＋Q，  得：v₂＝4 m/s，