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铝棒EF运动
磁场方向
调节滑动变阻器滑片的位置,观察铝棒EF的运动情况
电动机
解:​$(1)$​由图知,使用动滑轮时,承担厢体和滑轮重的绳子段数​$n=2$​,忽略绳重摩擦,空厢匀速竖直上升时绳子的拉力:​$F=\frac 1{n}(G_{厢}+G_{动})=\frac 12×(150\ \mathrm {N}+100\ \mathrm {N})=125\ \mathrm {N}$​;
​$(2)$​将空厢竖直提升​$3\ \mathrm {m}$​,绳端移动距离:​$s=2\ \mathrm {h}=2×3\ \mathrm {m}=6\ \mathrm {m}$​,拉力做功:​$W=Fs=125\ \mathrm {N}×6\ \mathrm {m}=750\ \mathrm {J}$​,拉力做功的功率:​$P=\frac {W}{t}=\frac {750\ \mathrm {J}}{6\ \mathrm {s}}=125\ \mathrm {W}$​;
​$(3)$​控制电路的最大电流​$I=0.03\ \mathrm {A}$​时,载重量最大,控制电路最小总电阻​$R=\frac {U}{I}=\frac {12\ \mathrm {V}}{0.03\ \mathrm {A}}=400 \ \mathrm {Ω}$​,​$R_{F} =R- R_{0}=400 \ \mathrm {Ω} -200 \ \mathrm {Ω} =200 \ \mathrm {Ω}$​,当​$R_{F}=200 \ \mathrm {Ω}$​时,压力​$F_{压} =900\ \mathrm {N}$​,即最大载重​$G_{物}=F_{压}-G_{厢}=900\ \mathrm {N} - 150\ \mathrm {N} =750\ \mathrm {N}$​,最大机械效率​$η=\frac {W_{有}}{W_{总}}=\frac {G}{G_{厢}+G+G_{板}}=\frac {750\ \mathrm {N}}{150\ \mathrm {N}+750\ \mathrm {N}+100\ \mathrm {N}}×100\%=75 \%$​
​$(4)$​减小​$R_{0}($​或增大电源电压等其他合理答案​$)$​