题目内容
如图所示，电动机M牵动一根原来静止的长L=1m、质量m=0.1kg的导体棒AB，其电阻R=1Ω，导体棒架在竖直放置的框架上，一匀强磁场磁感应强度为B=1T，方向垂直框架所在平面．导体棒在电动机所带绳子拉力的作用下从静止开始上升一定高度时获得稳定的速度．电动机牵动棒时，伏特表、安培表的读数分别为U=7V，I=1A，电动机内阻r=1Ω．不计框的电阻及一切摩擦，则棒的稳定速度是分析：金属棒在电动机的牵引下从静止运动一定距离后达稳定速度，并产生了焦耳热．而由电动机的输入电压、电流再结合线圈内阻可求出电动的输出功率．则由能量守恒定律可算出稳定速度大小．
解答：解：电动机输入功率P1=IU=7W ①
电动机输出功率使MN棒增加重力势能，并产生感应电流伴随着内能．
金属棒受到的安培力：F=BIL=BL×
=
②
电动机输出功率P2=（mg+F）v ③
由能量守恒得P1-I2rM=P2 ④
由①②③④且代入数据得：v=2m/s（v′=-3m/s舍去）
故答案为：2m/s
电动机输出功率使MN棒增加重力势能，并产生感应电流伴随着内能．
金属棒受到的安培力：F=BIL=BL×
| BLv |
| r+R |
| B2L2v |
| r+R |
电动机输出功率P2=（mg+F）v ③
由能量守恒得P1-I2rM=P2 ④
由①②③④且代入数据得：v=2m/s（v′=-3m/s舍去）
故答案为：2m/s
点评：抓住金属棒稳定状态，从电动机的输入功率减去电动线圈消耗的功率等于电动机输出功率．在金属棒上升过程中由于非匀加速，故不能用运动学公式求出，则选择动能定理．紧扣过程受到哪些力，又有哪些力做功，做正功还是负功．
练习册系列答案
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