(1)棒能達(dá)到的穩(wěn)定速度是多大;
(2)棒從靜止達(dá)到穩(wěn)定速度所需的時間是多少.
(1)
解析:棒達(dá)到穩(wěn)定后,電動機(jī)先把電能轉(zhuǎn)化為導(dǎo)體棒的機(jī)械能;由于電磁感應(yīng),導(dǎo)體棒的機(jī)械能又轉(zhuǎn)化為電路中的電能,電能又消耗在導(dǎo)體的電阻上,轉(zhuǎn)化為導(dǎo)體的內(nèi)能.
(1)根據(jù)能量守恒,電動機(jī)的輸出功率應(yīng)等于拉導(dǎo)體棒的繩子拉力的功率.設(shè)繩子拉力功率為PT,穩(wěn)定速度為vm,當(dāng)棒穩(wěn)定時繩子拉力為T,則
T=mg+,則PT=mgvm+
電動機(jī)輸出的功率:P出=IU-I2r,即IU-I2r=mgvm+.代入數(shù)據(jù),解得vm=
(2)根據(jù)總能量守恒,設(shè)AB棒從靜止到速度穩(wěn)定經(jīng)過的時間為t,P出·t=mgh+mvm2+Q,代入數(shù)據(jù)解得:t=1 s.
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A、導(dǎo)體棒向上做勻減速運(yùn)動 | B、電動機(jī)的輸出功率為49J | C、導(dǎo)體棒達(dá)到穩(wěn)定時的速度為v=2m/s | D、導(dǎo)體棒從靜止至達(dá)到穩(wěn)定速度所需要的時間為1s |
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