Question

【题目】直流电动机是一种使用直流电流的动力装置，是根据通电线圈在磁场中受到安培力的原理制成的。如图乙所示是一台直流电动机模型示意图，固定部分（定子）装了一对磁极，旋转部分（转子）装设圆柱形铁芯，将线圈固定在转子铁芯上，能与转子一起绕轴转动。线圈经过滑环、电刷与电源相连，电源电动势为E，内阻不计。电源与线圈之间连接阻值为R的定值电阻。不计线圈内阻及电机损耗。若转轴上缠绕足够长的轻绳，绳下端悬挂一质量为m的重物，接通电源，转子转动带动重物上升，最后重物以速度v1匀速上升；若将电源处短接（相当于去掉电源，导线把线圈与电阻连成闭合电路），释放重物，带动转子转动，重物质量m不变。重物最后以v2匀速下落；

根据以上信息，写出v1与v2的关系式。

Answer 1

【答案】

【解析】重物匀速上升时，电路中电流为

由能量关系：

重物匀速下落时，电路中电流为

由能量关系：

两次电机最后都是匀速转动，重物质量相等，可知： ，得