如图所示，两足够长且间距L=1m的光滑平行导轨固定于竖直平面内，导轨的下端连接着一个阻值R=1Ω的电阻．质量为...

问题详情：

如图所示，两足够长且间距L=1m的光滑平行导轨固定于竖直平面内，导轨的下端连接着一个阻值R=1Ω的电阻．质量为m=0.6kg的光滑金属棒MN靠在导轨上，可沿导轨滑动且与导轨接触良好，整个导轨处在空间足够大的垂直平面向里的匀强磁场中，磁感应强度B=1T．现用内阻r=1Ω的电动机牵引金属棒MN，使其从静止开始运动直到获得稳定速度，当金属棒运动达到稳定速度时，电流表和电压表的示数分别为1A和8V（金属棒和导轨的电阻不计，重力加速度g取10m/s2），求：

（1）当金属棒运动达到稳定速度时，电动机的输出功率；

（2）金属棒获得的稳定速度的大小．

【回答】

解：（1）电动机的输出功率（即绳对金属棒的拉力功率）为P

 P=IU﹣I2r=1×8﹣12×1=7W．

（2）金属棒受到拉力、重力、安培力作用向上做加速度减小的加速运动，当加速度减为零时，棒获得稳定速度，此后棒做匀速运动．

  P=（mg+F安）v       

由F安=BIL，E=BLv，I=得 F安=

则 P=（mg+）v    

联立得：v=1 m/s．

答：（1）当金属棒运动达到稳定速度时，电动机的输出功率为7 W．　

（2）金属棒获得的稳定速度的大小为1 m/s．

知识点：电路中的能量转化

题型：计算题