◎ 题目

如图所示，电动机用轻绳牵引一根原来静止的长为L=1m，质量m=0.1kg的导体棒AB，导体棒电阻为R=1Ω，导体棒与竖直形金属框架有良好接触，框架处在如图所示方向的磁感应强度B=1T的匀强磁场中，且足够长．当导体棒上升h=4m的高度时恰好获得稳定速度．已知在电动机牵引导体棒时，电路中电压表和电流表示数分别稳定在U=7V和I=1A，电动机自身内阻r=1Ω，不计框架电阻及一切摩擦，g取10m/s2．试求： （1）导体棒的稳定速度是多大； （2）导体棒从静止到速度稳定共用1s时间，则在此过程中棒上产生的焦耳热是多少？

◎ 答案

（1）当导体棒做匀速运动时达到稳定状态，导体棒的稳定速度为v，则由 感应电动势E=BLv，电流I= E R ，安培力FA=BIL，得到FA= B2L2v R ① 根据能量守恒得    UI=I2r+（mg+FA）② 将①代入②得    UI=I2r+（mg+ B2L2v R ）v 代入解得 v=2m/s． （2）导体棒从静止到速度稳定过程，根据能量守恒得  UIt=I2rt+mgh+Q+ 1 2 mv2 代入解得    Q=1.8J 答： （1）导体棒的稳定速度是2m/s； （2）导体棒从静止到速度稳定共用1s时间，则在此过程中棒上产生的焦耳热是1.8J．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示，电动机用轻绳牵引一根原来静止的长为L=1m，质量m=0.1kg的导体棒AB，导体棒电阻为R=1Ω，导体棒与竖直形金属框架有良好接触，框架处在如图所示方向的磁感应强度B=1…”主要考查了你对  【共点力的平衡】，【电功】，【电功率】，【闭合电路欧姆定律】，【磁场对通电导线的作用：安培力、左手定则】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。