Question

（12分）如圖13所示：寬度L=1m的足夠長(zhǎng)的U形金屬框架水平放置，框架處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T，框架導(dǎo)軌上放一根質(zhì)量m=0.2kg、電阻R=1.0Ω的金屬棒ab，棒ab與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，現(xiàn)用功率恒為6w的牽引力F使棒從靜止開始沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)（ab棒始終與導(dǎo)軌接觸良好且垂直），當(dāng)棒的電阻R產(chǎn)生熱量Q=5.8J時(shí)獲得穩(wěn)定速度，此過程中，通過棒的電量q=2.8C（框架電阻不計(jì)，g取10m/s²）。問：
（1）ab棒達(dá)到的穩(wěn)定速度多大？
（2）ab棒從靜止開始到穩(wěn)定速度所經(jīng)歷時(shí)間是多少？

Answer 1

（1）
（2）

（1）      … ①      （1分）
   … ②      （1分）      … ③        （1分）
棒穩(wěn)定時(shí)：   … ④     （1分）
由①②③④聯(lián)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(lián)立解得：                     (2分)