题目内容
如图所示,电阻不计、相距为L=1 m的U形光滑导轨竖直放置,处在磁感应强度为B=1 T的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向里。质量为m=0.1 kg、电阻R=1 W的金属棒ab紧贴导轨水平放置。金属棒在电动机D的牵引下由静止开始沿导轨上升h=3.8 m时,获得稳定的速度,在此过程中金属棒上产生的热量为Q=14 J。电动机牵引金属棒时,电压表和电流表的示数分别为U=7V、I=1A,电动机线圈的内阻为r=1W。求:(1)金属棒的稳定速度;
(2)金属棒从静止开始达到稳定速度所历经的时间。
(1)电动机P入=IU=7 W,P出=P入-I2r=6 W,棒达到恒定速度后受安培力为F安=BIL=,绳对棒的拉力为F=F安+mg,P出=Fvm=(F安+mg)vm,解得:vm=2 m/s,(2)总能量守恒IUt=I2rt+mvm2+mgh+Q,解得:t=3 s,
练习册系列答案
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A、金属棒ab中的电流为
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| B、作用在金属棒ab上各力的合力做功为零 | ||
C、金属棒cd的质量为
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| D、金属棒ab克服安培力做功等于整个电路中产生的焦耳热 |