Question

【题目】如图所示，电动机牵引一根原来静止的、长为1m、质量为0.1kg的导体棒MN，其电阻R为1Ω，导体棒架在处于竖直固定放置的框架上，匀强磁场磁感应强度B=1T，当导体棒上升h=3.8m时获得稳定的速度，导体棒产生的热量为2J，电动机牵引导体棒时，电压表、电流表示数分别为7V、1A，电动机的内阻r=1Ω，不计框架电阻及一切摩擦；若电动机的输出功率不变，g取10m/s，求：

(1)导体棒能达到的稳定速度为多少?

(2)导体棒从静止达到稳定所需的时间为多少?

Answer 1

【答案】(1) 2m/s (2) 1s

【解析】

（1）电动机的输出功率为：

电动机的输出功率就是电动机牵引棒的拉力的功率，所以有

其中F为电动机对棒的拉力，当棒达稳定速度时

感应电流

计算得出棒达到的稳定速度为

v=2m/s

（2）从棒由静止开始运动至达到稳定速度的过程中，电动机提供的能量转化为棒的机械能和内能，由能量守恒定律得：

计算得出：

t=1s