求物理大神!图片网上有,不要复制,要过程和步骤!
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水平放置的平行轨道M、N间接有一阻值为R=0.128Ω的电阻,轨道宽度为L=0.8m.轨道上搭一金属棒ab,其质量m=0.4kg,ab与轨道间动摩擦因数为0.5,除R外其余电阻不计,垂直于轨道面向外的匀强磁场感应强度为B=2T,ab在一电动机牵引下由静止开始运动,经过2S,ab运动了1.2米,并达到了最大速度,此过程中电动机平均输出功率为8,最大输出功率为14.4.(1)求该过程中的最大速度(2)求该过程中电阻R上消耗的电能
水平放置的平行轨道M、N间接有一阻值为R=0.128Ω的电阻,轨道宽度为L=0.8m.轨道上搭一金属棒ab,其质量m=0.4kg,ab与轨道间动摩擦因数为0.5,除R外其余电阻不计,垂直于轨道面向外的匀强磁场感应强度为B=2T,ab在一电动机牵引下由静止开始运动,经过2S,ab运动了1.2米,并达到了最大速度,此过程中电动机平均输出功率为8,最大输出功率为14.4.(1)求该过程中的最大速度(2)求该过程中电阻R上消耗的电能
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电动机的输出能量转化成了以下几部分：
1.金属棒动能
2.电阻发热
3.金属棒与导轨摩擦发热
跟据题意,求第二部分能量（电阻R上消耗的电能）
电动机共做功：
W=P*t=8*2=16
金属棒与导轨摩擦发热：
Q1=f*S=M*g*u*S=0.4*9.8*0.5*1.2=2.352
金属棒动能：
当达到最大速度时,金属棒受电动机拉力F=P/V=14.4/V
电磁力：F1=BIL=2*I*0.8=F-f=14.4/V-0.4*9.8*0.5=14.4/V-1.96
所以I=(14.4/V-1.96)/1.6
而根据欧姆定理I=电压/电阻=BLV/R=2*0.8*V/0.128=(14.4/V-1.96)/1.6
解方程2*0.8*V/0.128=(14.4/V-1.96)/1.6可求得速度V (麻烦,我懒得计算了)
可求得动能E=MV^2/2
电阻发热：
Q2=W-Q1-E
1.金属棒动能
2.电阻发热
3.金属棒与导轨摩擦发热
跟据题意,求第二部分能量（电阻R上消耗的电能）
电动机共做功：
W=P*t=8*2=16
金属棒与导轨摩擦发热：
Q1=f*S=M*g*u*S=0.4*9.8*0.5*1.2=2.352
金属棒动能：
当达到最大速度时,金属棒受电动机拉力F=P/V=14.4/V
电磁力：F1=BIL=2*I*0.8=F-f=14.4/V-0.4*9.8*0.5=14.4/V-1.96
所以I=(14.4/V-1.96)/1.6
而根据欧姆定理I=电压/电阻=BLV/R=2*0.8*V/0.128=(14.4/V-1.96)/1.6
解方程2*0.8*V/0.128=(14.4/V-1.96)/1.6可求得速度V (麻烦,我懒得计算了)
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