如圖所示,寬度L=0.4m的足夠長金屬導(dǎo)軌水平固定在磁感強度B=0.5T范圍足夠大的勻強磁場中,磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向上.現(xiàn)用一平行于導(dǎo)軌的牽引力F牽引一根質(zhì)量m=0.2kg,電阻R=0.2Ω,長也為0.4m的金屬棒ab由靜止開始沿導(dǎo)軌向右運動.金屬棒ab始終與導(dǎo)軌接觸良好且垂直,不計導(dǎo)軌電阻.(g=10m/s
2)問:
(1)若不計金屬棒和金屬導(dǎo)軌間的摩擦,金屬棒達到穩(wěn)定運動時速度v
0=1m/s,則此時牽引力F多大?
(2)若金屬棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.1,牽引力F=0.4N,則金屬棒所能達到的穩(wěn)定速度v
1為多大?
(3)若金屬棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.1,牽引力的功率恒為P=1.2W,則金屬棒所能達到的穩(wěn)定速度v
2為多大?
(4)若金屬棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.1,金屬棒在運動中達到某一速度v
3時,突然撤去牽引力,從撤去牽引力到棒的速度為零時止,通過金屬棒的電量為0.5C,金屬棒發(fā)熱0.8J,則撤去牽引力時棒的速度v
3為多大?