Question

【题目】如图所示，有一宽度为的足够长的固定U形平行光滑金属导轨，导轨平面与水平面的夹角为，空间存在范围足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为，方向与导轨平面垂直。将根质量为。电阻为的金属棒ab垂直放在导轨上，ab始终与导轨接触良好。用平行于导轨平面的拉力F作用于ab上，使ab由静止开始沿导轨向上运动，拉力F的功率始终为6W，当ab棒运动了获得稳定速度，在此过程中，ab棒产生的热量为，不计导轨电阻，取求

棒达到的稳定速度；

棒从静止开始到达到稳定速度的时间内，通过ab棒横截面的电荷量。

Answer 1

【答案】；

【解析】

（1）导体棒受到的安培力：

牵引力的功率：

导体棒匀速运动时达到稳定速度，

对导体棒，由平衡条件得：

代入数据整理得：

解得：；

（2）对导体棒，由能量守恒定律得：

代入数据解得：

由法拉第电磁感应定律得：

感应电流：

通过ab棒横截面的电荷量：

代入数据解得：；