题目内容
【题目】如图所示，两根足够长且平行的光滑金属导轨所在平面与水平面成α＝53°角，导轨间接一电阻值R=3Ω的电阻，导轨电阻忽略不计。在两平行虚线间有一与导轨所在平面垂直的匀强磁场，磁场区域的宽度为d＝0.5m。导体棒a的质量为m1＝0.1kg、电阻为R1＝6Ω；导体棒b的质量为m2＝0.2kg、电阻为R2＝3Ω，它们分别垂直导轨放置并始终与导轨接触良好。现从图中的M、N处同时将a、b由静止释放，运动过程中它们都能匀速穿过磁场区域，且当a刚出磁场时b正好进入磁场。(sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，g取10m/s2，a、b电流间的相互作用不计)，求：
(1)在b穿越磁场的过程中a、b两导体棒上产生的热量之比；
(2)在a、b两导体棒穿过磁场区域的整个过程中，装置上产生的热量；
(3)M、N两点之间的距离。
【答案】(1)
(2)Q＝1.2J (3)
【解析】试题分析：（1）由题意知
，当b在磁场中运动的过程中，a与电阻R并联，然后与b串联，故a、b中电流
，再根据Q=I2Rt，可求产生的热量之比
（2）设整个过程中装置上产生的热量为Q，由
，可解得Q=1．2J
（3）设a进入磁场的速度大小为v1，此时电路中的总电阻R总1=7．5Ω
b进入磁场的速度大小为v2，此时电路中的总电阻R总2=5Ω
由
和
，可得
又由
，解得
，
M、N两点之间的距离
【题目】如图所示为实验室常用的力学实验装置．
（1）关于该装置，下列说法正确的是__________．
A．利用该装置做研究匀变速直线运动的实验时，需要平衡小车和木板间的摩擦力 |
B．利用该装置探究小车的加速度与质量关系时，每次改变小车的质量后必须重新平衡小车与木板间的摩擦力 |
C．利用该装置探究功与速度变化关系实验时，可以将木板带有打点计时器的一端适当垫高，目的是消除摩擦力对实验的影响 |
D．将小车换成滑块，可以利用该装置测定滑块与木板间的动摩擦因数，且不需要满足滑块的质量远大于钩码的质量 |
（2）某学生使用该装置做“研究匀变速直线运动”的实验时，得到一条点迹清晰的纸带如图所示，已知图中所标的相邻两个计数点之间还有四个点未画出，计时器所用交流电周期为T，则利用此纸带得到小车的加速度的表达式为__________．（用x2、x5、T来表示）
