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如图所示,固定在水平桌面上平行光滑金属导轨cdeg之间的距离为Ld、e两点接一个阻值为R的定值电阻,整个装置处于方向竖直向下的匀强磁场中(磁场范围足够大)。有一垂直放在导轨上的金属杆ab,其质量为m、电阻值为r0在平行导轨的水平拉力F的作用下做初速度为零的匀加速直线运动,F随时间t变化规律为F=F0+kt,其中F0k为已知的常量,经过t0时间撤去拉力F.轨道的电阻不计。求

说明: 6ec8aac122bd4f6e   

(1)t0时金属杆速度的大小v0

 (2)磁感应强度的大小B

 (3)t0之后金属杆ab运动速度大小v随位移大小x变化满足:6ec8aac122bd4f6e,试求撤去拉力F到金属杆静止时通过电阻R的电荷量q

 

答案:
(1)(2)  (3) 【解析】(1)金属杆的加速度大小为,时刻速度大小为,电流为,则   ①(2分)            ②(2分)               ③(1分) 由①②③得    ④(1分) 由于是恒量,所以必须     ⑤(1分) 即          ⑥(2分)     ⑦(2分) (2)由⑤得        ⑧(2分)  把⑥代入得   ⑨(2分) (3)金属杆从撤去拉力F到静止时通过的距离满足    得 ⑩ (1分) 通过电阻的电荷量    11   (1分) 其中              12    (1分) 由⑩1112式得        13(1分) 将⑦⑨代入得  14     (1分)
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