[题目]如图所示.电动机通过其转轴上的绝缘细绳牵引一根原来静止的长L=lm.质量m=0.1kg的导体棒ab.导体棒紧贴在竖直放置.电阻不计的金属框架上.导体棒的电阻R=1Ω.磁感应强度B=1T的匀强磁场垂直于导体框架所在平面.当导体棒在电动机牵引下上升h=3.8m时.获得稳定速度.此过程中导体棒产生的热量0.2J.电动机工作时.电压表.电流表的读数分别为7V� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图所示，电动机通过其转轴上的绝缘细绳牵引一根原来静止的长L=lm、质量m=0.1kg的导体棒ab，导体棒紧贴在竖直放置、电阻不计的金属框架上，导体棒的电阻R=1Ω，磁感应强度B=1T的匀强磁场垂直于导体框架所在平面。当导体棒在电动机牵引下上升h=3.8m时，获得稳定速度，此过程中导体棒产生的热量0.2J，电动机工作时，电压表、电流表的读数分别为7V和1A，电动机的内阻r=1Ω。不计一切摩擦，g取10m/s2，求：

（1）在导体棒上升过程中，通过导体棒的电流方向和受到的磁场力的方向；

（2）导体棒所能达到的稳定速度是多少；

（3）导体棒从静止到稳定速度的时间是多少?

【答案】（1）电流方向：b流向a；磁场力方向：垂直于金属棒竖直向下；（2）v=2m/s；（3）t=0.7s

【解析】

（1）金属棒上电流方向：b流向a；磁场力方向：垂直于金属棒竖直向下

（2）受力分析

根据感应电动势公式

根据欧姆定律

根据安培力公式

根据平衡条件

根据能量守恒

代入数据解得v=2m/s

（3）根据能量守恒

代入数据解得t=0.7s

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