Question

如圖16-4-6所示，電動機牽引一根原來靜止的、長1m、質量m為0.1 kg的導體棒MN，其電阻R為1Ω，導體棒架在處于磁感應強度B為1T、豎直放置的框架上.當導體棒上升h為3.8 m時獲得穩定的速度，導體上產生的熱量為2J，電動機牽引棒時，電壓表、電流表示數分別為7 V、1 A，電動機內阻R為1 Ω，不計框架電阻及一切摩擦.求：

圖16-4-6

（1）棒能達到的穩定速度；

（2）棒從靜止達到穩定速度所需的時間.

Answer 1

解析：（1）電動機的輸出功率P_出=IU-FR=6 W?

此功率給導體棒P_出=Tv，當棒達到穩定速度v_m時有T=mg+BIL=mg+

由P_出=Tv _m=mgv _m+

代入數據，求得v_m=2 m/S?.

（2）在棒從靜止達到穩定速度過程中：

由能量守恒定律知W=E_k+E_p+Q

即P_出t=mv_m²+mgh+Q，代入數據求得t=1 s.