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    精英家教网如图所示，宽度L=1.0m的足够长的U形金属框架水平放置，框架处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=1.0T，框架导轨上放一根质量m=0.2kg，电阻R=1.0Ω的金属棒ab，棒ab与导轨间的动摩擦因数μ=0.5，现牵引力F以恒定功率P=12W使棒从静止开始沿导轨运动（ab棒始终与导轨接触良好且垂直），当棒的电阻R产生热量Q=7.0J时获得稳定速度，此过程中通过棒的电量q=4.1C．框架电阻不计，g取10m/s2．求：
    （1）ab棒达到的稳定速度多大？
    （2）ab棒从静止到稳定速度的时间多少？
    分析：（1）牵引力F的功率恒定，使棒从静止开始先做加速度减小的变加速运动，最后做匀速运动，达到稳定．由力平衡和电磁学规律可求出稳定速度．
    （2）由法拉第电磁感应定律，由电量求出棒运动的位移，再动能定理求解时间．
    解答：解：（1）设棒获得的稳定速度为v，则棒稳定时：
              F-F安-μmg=0                
            又F=
    P
    v

            F安=BIL，I=
    BLv
    R
       得到F安=
    B2L2v
    R

            得F-
    B2L2v
    R
    -μmg=0
       代入数据解得：v=3m/s
    （2）设所经历的时间为t，棒发生的位移为x，棒中平均电流为I．
        则q=I?△t，I=
    E
    R
    ，E=
    △Φ
    △t
    ，得到q=
    △Φ
    R
    =
    BLx
    R
    ，x=
    qR
    BL

       由动能定理得：Pt-Q-μmgx=
    1
    2
    mv2
       代入解得t=1s
    答：（1）ab棒达到的稳定速度为3m/s．
        （2）ab棒从静止到稳定速度的时间是1s．
    点评：本题是电磁感应中的力学问题，综合了电磁感应、电路、力学等知识．考查分析和解决综合题的能力．
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    （1）金属棒ab在通过AB后0.5m的过程中，框架中产生的焦耳热
    （2）金属棒ab在通过AB后0.4s时，切割磁感线产生的电动势
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