Question

（14分）如圖所示，傾角q=30°、寬度L=1.0m的足夠長的U形平行光滑金屬導軌固定在磁感應強度B=1.0T、范圍充分大的勻強磁場中，磁場方向垂直導軌平面斜向上，現用一平行導軌的牽引力牽引一根質量m=0.20kg、電阻R=1.0、垂直導軌的金屬棒ab，由靜止沿導軌向上移動（ab棒始終與導軌接觸良好且垂直，不計導軌電阻及一切摩擦）。若牽引力功率恒為72W，經時間t=2.0s達到穩定速度，此過程金屬棒向前滑行的位移S=4.0m。求金屬棒的穩定速度及此過程金屬棒上產生的熱量（結果保留兩位有效數字）。

Answer 1

Q=1.3×10²J

F_安="BIL " （1分）      E= BLV（1分）
I="E/R   " （1分）     F= mgsinq+F_安 （2分）
P="FV      " （2分）    得V="8.0m/s     " （2分）
根據動能定理得  Pt-mgSsinq-W_克安=mV²/2 （2分）   Q= W_克安（1分） 得Q=1.3×10²J （2分）