题目内容

【题目】如图所示，电动机牵引一根原来静止的、长L为0.4m、质量m为0.2kg的导体棒MN上升，导体棒的电阻R为1Ω，架在竖直放置的框架上，它们处于磁感应强度B为1T的匀强磁场中，磁场方向与框架平面垂直。当导体棒上升h=1.5m时，获得稳定的速度，导体棒上产生的热量为1.2J，电动机牵引棒时，电压表、电流表的读数分别为7V、1.2A，电动机内阻r为1Ω，不计框架电阻及一切摩擦，求：

（1）棒能达到的稳定速度；

（2）棒从静止至达到稳定速度所需要的时间。

【答案】（1）1.9m/s （2）0.92s

【解析】（1）电动机的输出功率为：P出=IU-I2r=6W；
电动机的输出功率就是电动机牵引棒的拉力的功率，则有P出=Fv
当棒达稳定速度时F=mg+BI′L，感应电流，

则棒所受的安培力大小为
根据平衡条件得 F=mg+F安
联立以上三式，解得棒达到的稳定速度为v=2m/s．
（2）由能量守恒定律得：P出t=mgh+mv2+Q，

解得t=1s，

练习册系列答案
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