發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)在結(jié)構(gòu)上具有相似性,因此電動(dòng)機(jī)也可以作為發(fā)電機(jī)使用。如圖1所示,用R表示玩具電動(dòng)機(jī)線(xiàn)圈的等效電阻,將電動(dòng)機(jī)接在一電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻不計(jì)的電源兩端,電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸上纏有足夠長(zhǎng)的輕繩,繩下端懸掛一質(zhì)量為m的重物,最終可以使重物勻速上升。如圖2所示,若將原電路中的電源去掉,將玩具電動(dòng)機(jī)作為發(fā)電機(jī)使用,輕繩在軸上的纏繞方向不變,懸掛的重物質(zhì)量相同,重物最終以速率v勻速下落。為簡(jiǎn)化問(wèn)題研究,認(rèn)為玩具電動(dòng)機(jī)作為發(fā)電機(jī)使用時(shí),線(xiàn)圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生大小恒定的電動(dòng)勢(shì);不考慮各部分的摩擦阻力的影響,認(rèn)為電動(dòng)機(jī)或發(fā)電機(jī)線(xiàn)圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所受安培力大小與所掛重物重力大小成正比,與線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)速度無(wú)關(guān)。
a.圖1和圖2中通過(guò)電阻R的電流方向
相同
相同
(選填“相同”或“相反”)。
b.已知重力加速度為g,求圖1中重物勻速上升的速度大小u。