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：
    (1)金屬桿與導(dǎo)軌間的滑動摩擦力f==?
    (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

解：(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t₁，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 評分標(biāo)準(zhǔn)：本題滿分16分，其中①②③式各1分，④⑤各式2分，⑥式1分，⑦式2分，⑧式4分，⑨⑩式各1分。