问题标题:
(文)如图所示,用电动机通过轻细绳牵引一根原来静止的金属棒MN,已知金属棒长l=1.0m、质量m=0.10kg、电阻R=1.0Ω.金属棒两端与沿竖直放置的金属框架保持良好的接触,且金属框架处于垂
问题描述:
(文)如图所示,用电动机通过轻细绳牵引一根原来静止的金属棒MN,已知金属棒长l=1.0m、质量m=0.10kg、电阻R=1.0Ω.金属棒两端与沿竖直放置的金属框架保持良好的接触,且金属框架处于垂直于框架平面沿水平方向的匀强磁场中,磁感应强度B=1.0T.金属棒从静止开始上升h=3.8m时获得稳定的速度,此过程中金属棒上产生的热量Q=2.0J.电动机牵引金属棒的过程中,电压表、电流表的示数始终分别为7.0V、1.0A.电动机的电阻r=1.0Ω,不计框架电阻及一切摩擦,重力加速度g取10m/s2.
求:(1)金属棒能达到的稳定速度大小.
(2)金属棒从开始到获得稳定速度所用的时间.
李朝中回答:
(1)电动机的输出功率为P出=UI-I2r=7×1-12×1=6(W)
设金属棒运动稳定时的速度为vm,此时轻细绳上的拉力大小为T,MN生产的感应电动势为E,因此有:
感应电动势E=Blvm
感应电流I=ER
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