Question

如圖為一電梯簡化模型，導(dǎo)體棒ab架在水平導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌間加有豎直向上的勻強磁場，磁感應(yīng)強度。導(dǎo)體棒ab通過輕質(zhì)細(xì)繩與電梯箱體相連，所有摩擦都不計，已知ab棒的長度為，質(zhì)量不計，通過的電流大小為，電梯箱體質(zhì)量為，求：

（1）為了能提起電梯箱體，導(dǎo)體棒ab中的電流方向應(yīng)朝哪？大小至少為多少？

（2）現(xiàn)使導(dǎo)體棒以恒定的功率（即安培力的功率）從靜止運行，試通過列式分析ab棒中電流的大小如何變化？

（3）若在題（2）中W，電梯箱體上升高度時，運行達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，則此過程電梯運行的時間為多少？

 

Answer 1

【答案】

(1)10A（2）在變小（3）0.45s

【解析】

試題分析：(1)b到a,,得.          （3分）

(2),    

因為在增大,而功率不變,所以在變小,        （2分）

當(dāng)時,箱體做勻速直線運動,導(dǎo)體棒中電流保持不變.         （1分）

(3) 當(dāng)時,得,速度      （2分）

得s         （2分）

考點：法拉第電磁感應(yīng)與能量的結(jié)合

點評：難度中等，注意題目中，導(dǎo)體棒受力平衡時速度達(dá)到最大，以后動能不變，由于電機的功率不變，可利用W=Pt計算