Question

如圖所示，電動機通過其轉(zhuǎn)軸上的絕緣細繩牽引一根原來靜止的長為L＝1ｍ，質(zhì)量m＝0.1kg的導體棒，ab導體棒緊貼在豎直放置、電阻不計的金屬框架上，導體棒的電阻R＝1Ω，磁感強度B＝1T的勻強磁場方向垂直于導體框架所在平面。當導體棒在電動機牽引下上升h＝3．8m時，獲得穩(wěn)定速度，此過程中導體棒產(chǎn)生熱量Q＝2J。電動機工作時，電壓表、電流表的讀數(shù)分別為U=7V和I=1A，電動機的內(nèi)阻r＝1Ω。不計一切摩擦，ｇ取10ｍ/s2。求：

（1）導體棒所達到的穩(wěn)定速度是多少?

（2）導體棒從靜止到達穩(wěn)定速度的時間是多少?（本題20分）

Answer 1

（1）m/s （2） s

【解析】

試題分析：（1）當導體棒達到穩(wěn)定時，受力平衡，對導體棒受力分析

安培力

導體棒產(chǎn)生的感應電動勢

導體棒所在回路中電流

電動機消耗的電功率為W

電動機線圈的功率W

電動機輸出的機械功率W

聯(lián)立方程m/s

（2）設從靜止到達穩(wěn)定的時間為t

電動機輸出的能量為

根據(jù)能量守恒定律

計算可以得出s

考點：本題考查了電功率和能量守恒定律