如图所示，电动机通过其转轴上的绝缘细绳牵引一根原来静止的长为l=2m、质量为m=4kg的导体棒ab，导体棒贴在竖直放置、电阻不计的金属框架上，导体棒的电阻R=0.4Ω．磁感强度B=

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 闭合电路欧姆定律/2022-12-16 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示，电动机通过其转轴上的绝缘细绳牵引一根原来静止的长为l=2m、质量为m=4kg的导体棒ab，导体棒贴在竖直放置、电阻不计的金属框架上，导体棒的电阻R=0.4Ω．磁感强度B=0.5T的匀强磁场方向垂直金属框架所在平面．当导体棒在电动机牵引下获得稳定速度时，电动机电路上的电压表、电流表的读数分别为220V、1A，电动机线圈电阻为20Ω，不计摩擦，g取10m/s2，求：
（1）导体棒的稳定速度是多少？
（2）稳定后ab两端的电势差Uab为多大？
魔方格

◎ 答案

（1）达到稳定速度v时ab棒为匀速，所以拉力 F=F安+mg
其中安培力F安=BIl=B
Blv
R
l=
B2l2v
R

由功率关系得 UI-I2r=Fv=
B2l2v2
R

代入数据化简得：v2+16v-80=0
解之得：v=4m/s
（2）ab棒中感应电流I=
Blv
R
=
0.5×2×4
0.4
A=10A
Uab=IR=10×0.4V=4V
答：
（1）导体棒的稳定速度是4m/s．
（2）稳定后ab两端的电势差Uab为4V．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示，电动机通过其转轴上的绝缘细绳牵引一根原来静止的长为l=2m、质量为m=4kg的导体棒ab，导体棒贴在竖直放置、电阻不计的金属框架上，导体棒的电阻R=0.4Ω．磁感强度B=…”主要考查了你对  【电功】，【电功率】，【闭合电路欧姆定律】，【导体切割磁感线时的感应电动势】  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。

转轴 牵引 一根 知识点 金属
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