Question

如圖所示，匝數為100匝、面積為0.01 m²的線圈，處于磁感應強度B₁為T的勻強磁場中．當線圈繞O₁O₂以轉速n為300 r/min勻速轉動時，電壓表、電流表的讀數分別為7 V、1 A．電動機的內阻r為1 Ω，牽引一根原來靜止的、長L為1 m、質量m為0.2 kg的導體棒MN沿軌道上升．導體棒的電阻R為1 Ω，架在傾角為30°的框架上，它們處于方向與框架平面垂直、磁感應強度B₂為1 T的勻強磁場中．當導體棒沿軌道上滑1.6 m時獲得穩定的速度，這一過程中導體棒上產生的熱量為4 J．不計框架電阻及一切摩擦，g取10 m/s²。求：
(1)若從線圈處于中性面開始計時，寫出其所產生的電動勢瞬時表達式；
(2)導體棒MN的穩定速度；
(3)導體棒MN從靜止至達到穩定速度時所用的時間t。

Answer 1

(1)e＝10sin 10πt
(2)2 m/s
(3)1.0 s