1. 如图所示,宽度
L=1.0m的足够长的
U形金属导轨水平放置,导轨处在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度
B=1.0T,导轨上放一根质量
m=0.2kg、电阻
R=1.0
的金属棒
ab,棒与导轨间的动摩擦因数
=0.5,现牵引力
F以恒定功率
P使棒从静止开始沿导轨运动(棒始终与导轨垂直且接触良好),当棒的电阻
R产生热量
Q=7.0J时获得稳定速度,速度大小为3.0m/s,此过程中通过棒的电荷量
q=4.1C,导轨电阻不计,
g取10m/s
2。求:
(1)当棒的速度稳定时,棒所受的安培力的大小和方向;
(2)牵引力
F的恒定功率
P为多大?
(3)棒从静止开始运动到获得稳定速度所需的时间为多少?