问题
计算题
如图所示,电动机牵引一根原来静止的长L为1 m、质量m为0.1 kg的导体棒MN,其电阻R为1 Ω。导体棒架在处于磁感应强度B为1 T、竖直放置的框架上,当导体棒上升h为3.8 m时获得稳定的速度,导体产生的热量为2 J。电动机牵引棒时,电压表、电流表的读数分别为7 V、1 A。电动机内阻r为1 Ω,不计框架电阻及一切摩擦,g取10 m/s2,求:
(1)棒的稳定速度;
(2)棒上升h的时间。
答案
解:(1)(mg+)vm=IU-I2r,vm=2m/s(vm=-3 m/s舍去)
(2)(IU-I2r)t=mgh+mvm2+Q,t=1 s