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如图所示,水平设置的三条光滑平行金属导轨6ec8aac122bd4f6e6ec8aac122bd4f6e6ec8aac122bd4f6e位于同一水平面上,6ec8aac122bd4f6e6ec8aac122bd4f6e6ec8aac122bd4f6e6ec8aac122bd4f6e相距均为6ec8aac122bd4f6e=1m,导轨6ec8aac122bd4f6e间横跨一质量为6ec8aac122bd4f6e=1kg的金属棒MN,棒与三条导轨垂直,且始终接触良好。棒的电阻6ec8aac122bd4f6e=2Ω,导轨的电阻忽略不计。在导轨6ec8aac122bd4f6e间接一电阻为R=2Ω的灯泡,导轨6ec8aac122bd4f6e间接一理想电压表。整个装置放在磁感应强度B=2T的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向下。现对棒MN施加一水平向右的拉力F,使棒从静止开始运动。试求:

(1)若施加的水平恒力F=8N,则金属棒达到稳定时速度为多大?

(2)若施加的水平外力功率恒定,且棒达到稳定时的速度为1.5m/s,则水平外力的功率为多大?此时电压表读数为多少?

(3)若施加的水平外力使棒MN由静止开始做加速度为2m/s2的匀加速直线运动,且经历6ec8aac122bd4f6e=1s时间,灯泡中产生的热量为12J,试求此过程中外力做了多少功?

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

答案:
(1)(4分) v1=6m/s                                           (2)(6分) P = F′v2 =3W                          (3)(6分) 【解析】略
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