如图15所示.电动机牵引一根原来静止的长为L=1m.质量m=0.1kg的导体棒MN.导体棒的电阻为R=1Ω.处于磁感应强度为B=1T的匀强磁场中.磁场垂直于框架平面向里.导体棒MN在电动机的牵引下上升h=3.8m获得稳定的速度.导体棒产生的焦耳热为2J.电压表和电流表的示数分别为7V.1A.电动机内阻r=1Ω.不计一切摩擦.g取10m/s2.求导体棒达到稳题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

如图15所示，电动机牵引一根原来静止的长为L=1m、质量m=0.1kg的导体棒MN，导体棒的电阻为R=1Ω，处于磁感应强度为B=1T的匀强磁场中，磁场垂直于框架平面向里.导体棒MN在电动机的牵引下上升h=3.8m获得稳定的速度，导体棒产生的焦耳热为2J，电压表和电流表的示数分别为7V、1A，电动机内阻r=1Ω，不计一切摩擦，g取10m/s²，求导体棒达到稳定时的速度.

见试题分析
【试题分析】
首先要区别外电源提供的动力工作电路和电磁感应电路，明确动力工作电路中能量的分配关系.电动机总功率P_总=UI包含两部分，输出功率P_动和内阻消耗功率为P_r=I²r
即 IU=P_动+I²r
所以 P_动=IU-I²r=6W
导体棒MN在拉力F的作用下向上做加速度减小、速度增加的变加速直线运动.由右手定则可知，感应电流由N→M，由左手定则可知F_安向下，当a=0时速度达到最大为v_max，有 F=mg+

且 P_动=Fv_max
由上两式可解得 v_max=2m/s

练习册系列答案

．（选填“F”或“F′”）
②本实验采用的科学方法是

．
A．理想实验法　B．控制变量法　C．等效替代法　D．建立物理模型法
（2）某型号电吹风的内部电路图及铭牌如图2所示，图中M为电动机，R为电热丝．该电吹风有“热风”和“冷风”两种功能，可通过开关S₁和S₂的通断来切换，则正常使用该电吹风的热风功能时电热丝的电阻为

Ω．
小明从一个废弃的该型号电吹风中拆下电热丝，想用伏安法测量该电热丝在常温下的电阻，手边有如下器材：
A．电源E（电动势4.5V，内阻0.5Ω）
B．电压表V（0～3～15V，内阻大于3kΩ）
C．电流表A（0～15～150mA，内阻小于1Ω）
D．滑动变阻器R₁（0～15Ω，2.0A）
E．滑动变阻器R₂（0～2kΩ，0.3A）
F．开关S和导线若干
（1）滑动变阻器应该选择

R₁

（选填“R₁”或“R₂”），连接电路时，电压表的量程应该选择

0～3

V，电流表的量程应该选择

0～150

mA．
（2）请在图3的虚线框中补全实验电路图．
（3）若一次实验中，两表的指针分别如图4所示，则电压表的读数为

1.8

V，该电热丝在常温下的电阻为

Ω．（结果均保留三位有效数字）
4量结果与正常工作时的阻值有较大差异主要是因为

．
A．伏安法测电阻时电压表内阻带来的系统误差
B．伏安法测电阻时电流表内阻带来的系统误差
C．测量时电阻温度与正常工作时电阻温度差异较大
D．电压表和电流表读数的偶然误差．

最大

；
（2）先闭合开关S₁，开关S₂保持断开，此时电流表的示数为0.6A，则恒压电源输出电压为

9.0

V；
（3）再闭合开关S₂，然后缓慢调节滑动变阻器使电动机恰好转动起来，此时电流表的示数为1.8A，直流电动机M实际消耗的电功率为

(10分)某校物理兴趣小组决定举行遥控赛车比赛．比赛路径如图15所示，赛车从起点A出发，沿水平直线轨道运动L后，由B点进入半径为R的光滑竖直圆轨道，离开竖直圆轨道后继续在光滑平直轨道上运动到C点，并能越过壕沟．已知赛车质量m＝0.1 kg，通电后以额定功率P＝1.5 W工作，进入竖直轨道前受到阻力恒为0.3 N，随后在运动中受到的阻力均可不计．图中L＝10.00 m，R＝0.32 m，h＝1.25 m，x＝1.50 m．问：要使赛车完成比赛，电动机至少工作多长时间？(取g＝10 m/s²)

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