题目内容
如图9-3-27所示，两足够长且间距L＝1 m的光滑平行导轨固定于竖直平面内，导轨的下端连接着一个阻值R＝1 Ω的电阻.质量为m＝0.6 kg的光滑金属棒MN靠在导轨上，可沿导轨滑动且与导轨接触良好，整个导轨处在空间足够大的垂直于平面向里的匀强磁场中，磁感应强度B＝1 T.现用内阻R＝1 Ω的电动机牵引金属棒MN，使其从静止开始运动直到获得稳定速度，若上述过程中电流表和电压表的示数始终保持1 A和8 V不变（金属棒和导轨的电阻不计，重力加速度g取10 m/s2），求：
图9-3-27
（1）电动机的输出功率；
（2）金属棒获得的稳定速度的大小；
（3）若金属棒从静止开始运动到获得稳定速度的过程中，棒上升的高度为1 m，该过程中电阻R上产生的电热为0.7 J，求此过程经历的时间.
（1）7 W （2）1 m/s （3）1 s
解析:
（1）电动机的输出功率（即绳对金属棒的拉力功率）为P＝UI-I2r
代入数据得P＝7 W.
（2）金属棒受到拉力、重力、安培力作用，向上做加速度减小的加速运动，当加速度减为零时，棒获得稳定速度，此后棒做匀速运动.
此时P＝（mg＋F安）v
其中
即
代入数据解得v＝1 m/s.
（3）此过程根据能量转化与守恒定律得
解得经历的时间t＝1 s.
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