Question

（8分）如图所示，电动机牵引一根原来静止的、长L为1m、质量m为0.1kg的导体棒MN上升，导体棒的电阻R为1Ω，架在竖直放置的框架上，它们处于磁感应强度B为1T的匀强磁场中，磁场方向与框架平面垂直．当导体棒上升h＝3.8m时，获得稳定的速度，导体棒上产生的热量为2J，电动机牵引棒时，电压表、电流表的读数分别为7V、1A，电动机内阻r为1Ω，不计框架电阻及一切摩擦，              

（1）．电动机的输出功率
（2）．导体棒达到稳定时的速度
（3）．导体棒从静止至达到稳定速度所需要的时间

Answer 1

（1）6W（2）2m/s（3）1s

解析试题分析：（1）由于电动机的输出功率恒定，由P_出＝Fv及F－mg－＝ma可知导体棒的加速度逐渐减小，
电动机的输出功率为：P_出＝IU－I²r＝6W，；
（2）电动机的输出功率就是电动机牵引棒的拉力的功率，P_出＝Fv，当棒达稳定速度时F＝mg＋BI′L，感应电流I′＝，解得棒达到的稳定速度为v＝2m/s，
由能量守恒定律得：P_出t＝mgh＋mv²＋Q，解得t＝1s，选项D正确．
考点：本题考查了闭合电路的能量转化
点评：本题是电动机电路与电磁感应的综合，关键是分析能量如何转化，根据能量守恒定律列方程．