Question

如圖為一電梯簡(jiǎn)化模型，導(dǎo)體棒ab架在水平導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌間加有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度。導(dǎo)體棒ab通過輕質(zhì)細(xì)繩與電梯箱體相連，所有摩擦都不計(jì)，已知ab棒的長(zhǎng)度為，質(zhì)量不計(jì)，通過的電流大小為，電梯箱體質(zhì)量為，求：

（1）為了能提起電梯箱體，導(dǎo)體棒ab中的電流方向應(yīng)朝哪？大小至少為多少？
（2）現(xiàn)使導(dǎo)體棒以恒定的功率（即安培力的功率）從靜止運(yùn)行，試通過列式分析ab棒中電流的大小如何變化？
（3）若在題（2）中W，電梯箱體上升高度時(shí)，運(yùn)行達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，則此過程電梯運(yùn)行的時(shí)間為多少？

Answer 1

(1)10A（2）在變小（3）0.45s

試題分析：(1)b到a,,得.         （3分）
(2),    
因?yàn)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824152443754265.png" style="vertical-align:middle;" />在增大,而功率不變,所以在變小,       （2分）
當(dāng)時(shí),箱體做勻速直線運(yùn)動(dòng),導(dǎo)體棒中電流保持不變.        （1分）
(3) 當(dāng)時(shí),得,速度      （2分）
得s        （2分）
點(diǎn)評(píng)：難度中等，注意題目中，導(dǎo)體棒受力平衡時(shí)速度達(dá)到最大，以后動(dòng)能不變，由于電機(jī)的功率不變，可利用W=Pt計(jì)算