Question

如圖為一電梯簡化模型，導體棒ab架在水平導軌上，導軌間加有豎直向上的勻強磁場，磁感應強度。導體棒ab通過輕質細繩與電梯箱體相連，所有摩擦都不計，已知ab棒的長度為，質量不計，通過的電流大小為，電梯箱體質量為，求：

（1）為了能提起電梯箱體，導體棒ab中的電流方向應朝哪？大小至少為多少？
（2）現使導體棒以恒定的功率（即安培力的功率）從靜止運行，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，運行達到穩定狀態，則此過程電梯運行的時間為多少？

Answer 1

(1)10A（2）在變小（3）0.45s

試題分析：(1)b到a,,得.         （3分）
(2),    
因為在增大,而功率不變,所以在變小,       （2分）
當時,箱體做勻速直線運動,導體棒中電流保持不變.        （1分）
(3) 當時,得,速度      （2分）
得s        （2分）
點評：難度中等，注意題目中，導體棒受力平衡時速度達到最大，以后動能不變，由于電機的功率不變，可利用W=Pt計算