Question

如图为一电梯简化模型，导体棒ab架在水平导轨上，导轨间加有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度。导体棒ab通过轻质细绳与电梯箱体相连，所有摩擦都不计，已知ab棒的长度为，质量不计，通过的电流大小为，电梯箱体质量为，求：

（1）为了能提起电梯箱体，导体棒ab中的电流方向应朝哪？大小至少为多少？
（2）现使导体棒以恒定的功率（即安培力的功率）从静止运行，试通过列式分析ab棒中电流的大小如何变化？
（3）若在题（2）中W，电梯箱体上升高度时，运行达到稳定状态，则此过程电梯运行的时间为多少？

Answer 1

(1)10A（2）在变小（3）0.45s

试题分析：(1)b到a,,得.         （3分）
(2),    
因为在增大,而功率不变,所以在变小,       （2分）
当时,箱体做匀速直线运动,导体棒中电流保持不变.        （1分）
(3) 当时,得,速度      （2分）
得s        （2分）
点评：难度中等，注意题目中，导体棒受力平衡时速度达到最大，以后动能不变，由于电机的功率不变，可利用W=Pt计算