Question

水平面上两根足够长的不光滑金属导轨固定放置，间距为L，一端通过导线与阻值为R的电阻连接，导轨上放一质量为m的金属杆，金属杆与导轨的电阻不计，磁感应强度方B的匀强磁场方向竖直向下．用    
与导轨平行的恒定拉力F作用在金属杆
上，杆最终将做匀速运动，当改变恒定
拉力F大小时，相对应的匀速运动速度
υ大小也会变化，F与υ的关系如图所示．F₀、υ₀为已知量．求：
    (1)金属杆与导轨间的滑动摩擦力f==?
    (2)当恒定外力为2F₀时，杆最终做匀速运动的速度大小?

Answer 1

解：(1)当恒定外力为F₀，金屈杆最后做匀速运动时，设杆中的感应电动势能为E_l ，感应电流为t₁，杆受到的安培力为F1，则……………………① …………………………②……………………③ …………………④………………⑤ ………⑥…………………………………………………………⑦(2)当恒定外力为2F₀时，设金属杆最终做匀速运动的速度为υ，由⑥式同理可得……………………………………………………⑧将⑦代入⑧得………………………⑨ …………………………………………………………⑩ 评分标准：本题满分16分，其中①②③式各1分，④⑤各式2分，⑥式1分，⑦式2分，⑧式4分，⑨⑩式各1分。