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磁场对通电导线的作用：安培力、左手定则
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如图所示，电动机用轻绳牵引一根原来静止的长为L=1m，质量m=0.1kg的导体棒AB，导体棒电阻为R=1Ω，导体棒与竖直形金属框架有良好接触，框架处在如图所示方向的磁感应强度B=1
网友投稿 2023-04-06 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图所示，电动机用轻绳牵引一根原来静止的长为L=1m，质量m=0.1kg的导体棒AB，导体棒电阻为R=1Ω，导体棒与竖直形金属框架有良好接触，框架处在如图所示方向的磁感应强度B=1T的匀强磁场中，且足够长．当导体棒上升h=4m的高度时恰好获得稳定速度．已知在电动机牵引导体棒时，电路中电压表和电流表示数分别稳定在U=7V和I=1A，电动机自身内阻r=1Ω，不计框架电阻及一切摩擦，g取10m/s
2
．试求：
（1）导体棒的稳定速度是多大；
（2）导体棒从静止到速度稳定共用1s时间，则在此过程中棒上产生的焦耳热是多少？
◎ 答案
（1）当导体棒做匀速运动时达到稳定状态，导体棒的稳定速度为v，则由
感应电动势E=BLv，电流I=
E
R
，安培力F
A
=BIL，得到F
A
=
B
2
L
2
v
R
①
根据能量守恒得
UI=I
2
r+（mg+F
A
）②
将①代入②得
UI=I
2
r+（mg+
B
2
L
2
v
R
）v
代入解得 v=2m/s．
（2）导体棒从静止到速度稳定过程，根据能量守恒得
UIt=I
2
rt+mgh+Q+
1
2
m
v
2
代入解得
Q=1.8J
答：
（1）导体棒的稳定速度是2m/s；
（2）导体棒从静止到速度稳定共用1s时间，则在此过程中棒上产生的焦耳热是1.8J．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“如图所示，电动机用轻绳牵引一根原来静止的长为L=1m，质量m=0.1kg的导体棒AB，导体棒电阻为R=1Ω，导体棒与竖直形金属框架有良好接触，框架处在如图所示方向的磁感应强度B=1…”主要考查了你对 【共点力的平衡】，【电功】，【电功率】，【闭合电路欧姆定律】，【磁场对通电导线的作用：安培力、左手定则】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202304/436353.html
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