题目内容
如图所示，电动机通过其转轴上的绝缘细绳牵引一根原来静止的长为l=2m、质量为m=4kg的导体棒ab，导体棒贴在竖直放置、电阻不计的金属框架上，导体棒的电阻R=0.4Ω．磁感强度B=0.5T的匀强磁场方向垂直金属框架所在平面．当导体棒在电动机牵引下获得稳定速度时，电动机电路上的电压表、电流表的读数分别为220V、1A，电动机线圈电阻为20Ω，不计摩擦，g取10m/s2，求：
（1）导体棒的稳定速度是多少？
（2）稳定后ab两端的电势差Uab为多大？
（1）导体棒的稳定速度是多少？
（2）稳定后ab两端的电势差Uab为多大？
（1）达到稳定速度v时ab棒为匀速，所以拉力 F=F安+mg
其中安培力F安=BIl=B
l=
由功率关系得 UI-I2r=Fv=
代入数据化简得：v2+16v-80=0
解之得：v=4m/s
（2）ab棒中感应电流I=
=
A=10A
Uab=IR=10×0.4V=4V
答：
（1）导体棒的稳定速度是4m/s．
（2）稳定后ab两端的电势差Uab为4V．
其中安培力F安=BIl=B
| Blv |
| R |
| B2l2v |
| R |
由功率关系得 UI-I2r=Fv=
| B2l2v2 |
| R |
代入数据化简得：v2+16v-80=0
解之得：v=4m/s
（2）ab棒中感应电流I=
| Blv |
| R |
| 0.5×2×4 |
| 0.4 |
Uab=IR=10×0.4V=4V
答：
（1）导体棒的稳定速度是4m/s．
（2）稳定后ab两端的电势差Uab为4V．
练习册系列答案
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如图所示，电动机通过其转轴上的绝缘细绳竖直向上牵引一根原来静止的长为L=1m、质量m=O.1㎏的导体棒ab，导体棒紧贴在竖直放置、电阻不计的金属框架上，导体棒的电阻R=1Ω，磁感强度B=1T的匀强磁场方向垂直于导体框架所在平面，当导体棒在电动机牵引下上升h=3.8m时，获得稳定速度，此过程导体棒产生热量Q=2J．电动机工作时，输出功率P=6W恒定，不计一切摩擦，求：
（2004?连云港模拟）如图所示，电动机通过其转轴上的绝缘细绳牵引一根原来静止的长为l=2m、质量为m=4kg的导体棒ab，导体棒贴在竖直放置、电阻不计的金属框架上，导体棒的电阻R=0.4Ω．磁感强度B=0.5T的匀强磁场方向垂直金属框架所在平面．当导体棒在电动机牵引下获得稳定速度时，电动机电路上的电压表、电流表的读数分别为220V、1A，电动机线圈电阻为20Ω，不计摩擦，g取10m/s2，求：
