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如圖所示，電動機通過其轉軸上的絕緣細繩牽引一根原來靜止的長為l=2m、質量為m=4kg的導體棒ab，導體棒貼在豎直放置、電阻不計的金屬框架上，導體棒的電阻R=0.4Ω．磁感強度B=0.5T的勻強磁場方向垂直金屬框架所在平面．當導體棒在電動機牽引下獲得穩(wěn)定速度時，電動機電路上的電壓表、電流表的讀數分別為220V、1A，電動機線圈電阻為20Ω，不計摩擦，g取10m/s2，求：
（1）導體棒的穩(wěn)定速度是多少？
（2）穩(wěn)定后ab兩端的電勢差Uab為多大？
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（1）達到穩(wěn)定速度v時ab棒為勻速，所以拉力 F=F安+mg
其中安培力F安=BIl=B
Blv
R
l=
B2l2v
R

由功率關系得 UI-I2r=Fv=
B2l2v2
R

代入數據化簡得：v2+16v-80=0
解之得：v=4m/s
（2）ab棒中感應電流I=
Blv
R
=
0.5×2×4
0.4
A=10A
Uab=IR=10×0.4V=4V
答：
（1）導體棒的穩(wěn)定速度是4m/s．
（2）穩(wěn)定后ab兩端的電勢差Uab為4V．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，電動機通過其轉軸上的絕緣細繩豎直向上牽引一根原來靜止的長為L=1m、質量m=O.1㎏的導體棒ab，導體棒緊貼在豎直放置、電阻不計的金屬框架上，導體棒的電阻R=1Ω，磁感強度B=1T的勻強磁場方向垂直于導體框架所在平面，當導體棒在電動機牽引下上升h=3.8m時，獲得穩(wěn)定速度，此過程導體棒產生熱量Q=2J．電動機工作時，輸出功率P=6W恒定，不計一切摩擦，求：
（1）導體棒所達到的穩(wěn)定速度是多少？
（2）導體棒從靜止到達穩(wěn)定速度的時間是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2004?連云港模擬）如圖所示，電動機通過其轉軸上的絕緣細繩牽引一根原來靜止的長為l=2m、質量為m=4kg的導體棒ab，導體棒貼在豎直放置、電阻不計的金屬框架上，導體棒的電阻R=0.4Ω．磁感強度B=0.5T的勻強磁場方向垂直金屬框架所在平面．當導體棒在電動機牽引下獲得穩(wěn)定速度時，電動機電路上的電壓表、電流表的讀數分別為220V、1A，電動機線圈電阻為20Ω，不計摩擦，g取10m/s2，求：
（1）導體棒的穩(wěn)定速度是多少？
（2）穩(wěn)定后ab兩端的電勢差Uab為多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，電動機通過其轉軸上的絕緣細繩牽引一根原來靜止的長為Ｌ＝1ｍ，質量ｍ＝0．1㎏的導體棒ａｂ，導體棒緊貼在豎直放置、電阻不計的金屬框架上，導體棒的電阻Ｒ＝1Ω，磁感強度Ｂ＝1Ｔ的勻強磁場方向垂直于導體框架所在平面．當導體棒在電動機牽引下上升ｈ＝3．8ｍ時，獲得穩(wěn)定速度，此過程中導體棒產生熱量Ｑ＝2Ｊ．電動機工作時，電壓表、電流表的讀數分別為7Ｖ和1Ａ，電動機的內阻ｒ＝1Ω．不計一切摩擦，ｇ取10ｍ／ｓ2．求：

(1)導體棒所達到的穩(wěn)定速度是多少?

 (2)導體棒從靜止到達穩(wěn)定速度的時間是多少?

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科目：高中物理 來源：2012屆高二3月月考物理卷（帶解析） 題型：計算題

如圖所示，電動機通過其轉軸上的絕緣細繩牽引一根原來靜止的長為L=1m，質量m=0.1㎏的導體棒ab，導體棒緊貼在豎直放置、電阻不計的金屬框架上，導體棒的電阻R=1Ω，磁感強度B=1T的勻強磁場方向垂直于導體框架所在平面，當導體棒在電動機牽引下上升h=3.8m時，獲得穩(wěn)定速度，此過程導體棒產生熱量Q=2J。電動機工作時，電壓表、電流表的讀數分別為7V和1A，電動機的內阻r=1Ω，不計一切摩擦，g=10m/s2，求：
 
（1）導體棒所達到的穩(wěn)定速度是多少？
（2）導體棒從靜止到達穩(wěn)定速度的時間是多少？

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科目：高中物理 來源：2011-2012學年高二3月月考物理卷（解析版） 題型：計算題

如圖所示，電動機通過其轉軸上的絕緣細繩牽引一根原來靜止的長為L=1m，質量m=0.1㎏的導體棒ab，導體棒緊貼在豎直放置、電阻不計的金屬框架上，導體棒的電阻R=1Ω，磁感強度B=1T的勻強磁場方向垂直于導體框架所在平面，當導體棒在電動機牽引下上升h=3.8m時，獲得穩(wěn)定速度，此過程導體棒產生熱量Q=2J。電動機工作時，電壓表、電流表的讀數分別為7V和1A，電動機的內阻r=1Ω，不計一切摩擦，g=10m/s2，求：

 

（1）導體棒所達到的穩(wěn)定速度是多少？

（2）導體棒從靜止到達穩(wěn)定速度的時間是多少？

 

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