题目内容

如图甲所示，在水平桌面上固定着两根相距20cm、相互平行的无电阻轨道P和Q，轨道一端固定一根电阻为0．0l的导体棒a，轨道上横置一根质量为40g、电阻为0.0lΩ的金属棒b，两棒相距20cm．该轨道平面处在磁感应强度大小可以调节的竖直向上的匀强磁场中．开始时，磁感应强度B0=0．10T(设棒与轨道间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等，g取10m／s2)
(1)若保持磁感应强度Bo的大小不变，从t=O时刻开始，给b棒施加一个水平向右的拉力，使它做匀加速直线运动．此拉力F的大小随时问t变化关系如图乙所示.求匀加速运动的加速度及b棒与导轨间的滑动摩擦力．
(2)若从某时刻t=0开始,按图丙中磁感应强度B随时间t变化图象所示的规律变化，求在金属棒b开始运动前，这个装置释放的热量是多少?
 
解：(1)由图象可得到拉力F与t的大小随时间变化的函数表达式为 F=F0+ 当b棒匀加速运动时，根据牛顿第二定律有：F-f-F安=ma F安=B0­ILI= v=at∴F安=联立可解得F=f+ma+ 将据代入，可解得a=5m/s2 f=0.2N (2)当磁感应强度均匀增大时，闭合电路中有恒定的感应电流I，以b棒为研究对象，它受到的安培力逐渐增大，静摩擦力也随之增大，当磁感应度增大到b所受安掊力F与最大静摩擦力f相等时开始滑动.感应电动势：E=I= 棒b将要运动时，有f=BtIL∴Bt=根据Bt=B0+,得t=1.8s回路和产生焦耳热为Q=I22rt=0.036J
练习册系列答案
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为了测量两张纸之间的动摩擦因数，某同学设计了一个实验：如图甲所示，在木块A和木板B上贴上待测的纸，将木板B固定在水平桌面上，沙桶通过细线与木块A相连．
（1）调节沙桶中沙的多少，使木块A匀速向左运动．测出沙桶和沙的总质量为m，以及贴纸木块A的质量M，则两纸间的动摩擦因数μ=
m
M
m
M
；
（2）在实际操作中，发现要保证木块A做匀速运动比较困难，有同学对该实验进行了改进：实验装置如图乙所示，木块A的右端接在力传感器上（传感器与计算机相连接，从计算机上可读出对木块的拉力），使木板B向左运动时，木块A能够保持静止．若木板B向左匀速拉动时，传感器的读数为F1，则两纸间的动摩擦因数μ=
F1
Mg
F1
Mg
；当木板B向左加速运动时，传感器的读数为F2
=
=
F1（填“＞”、“=”或“＜”）．

（6分）为了测量两张纸之间的动摩擦因数，某同学设计了一个实验：如图甲所示，在木块A和木板B上贴上待测的纸，将木板B固定在水平桌面上，沙桶通过细线与木块A相连．

(1)调节沙桶中沙的多少，使木块A匀速向左运动．测出沙桶和沙的总质量为m以及贴纸木块A的质量M，则两纸间的动摩擦因数μ=            ；
(2)在实际操作中，发现要保证木块A做匀速运动比较困难，有同学对该实验进行了改进：实验装置如图乙所示，木块A的右端接在力传感器上(传感器与计算机相连接，从计算机上可读出对木块的拉力)，使木板B向左运动时，质量为M的木块A能够保持静止．若木板B向左匀速拉动时，传感器的读数为F1，则两纸间的动摩擦因数μ=         ；当木板B向左加速运动时，传感器的读数为F2，则有F2       F1(填“>”、“=”或“<”)．

（6分）为了测量两张纸之间的动摩擦因数，某同学设计了一个实验：如图甲所示，在木块A和木板B上贴上待测的纸，将木板B固定在水平桌面上，沙桶通过细线与木块A相连．

(1)调节沙桶中沙的多少，使木块A匀速向左运动．测出沙桶和沙的总质量为m以及贴纸木块A的质量M，则两纸间的动摩擦因数μ=             ；

(2)在实际操作中，发现要保证木块A做匀速运动比较困难，有同学对该实验进行了改进：实验装置如图乙所示，木块A的右端接在力传感器上(传感器与计算机相连接，从计算机上可读出对木块的拉力)，使木板B向左运动时，质量为M的木块A能够保持静止．若木板B向左匀速拉动时，传感器的读数为F1，则两纸间的动摩擦因数μ=          ；当木板B向左加速运动时，传感器的读数为F2，则有F2       F1(填“>”、“=”或“<”)．

 
为了测量两张纸之间的动摩擦因数，某同学设计了一个实验：如图甲所示，在木块A和木板B上贴上待测的纸，将木板B固定在水平桌面上，沙桶通过细线与木块A相连．
（1）调节沙桶中沙的多少，使木块A匀速向左运动．测出沙桶和沙的总质量为m，以及贴纸木块A的质量M，则两纸间的动摩擦因数μ=______；
（2）在实际操作中，发现要保证木块A做匀速运动比较困难，有同学对该实验进行了改进：实验装置如图乙所示，木块A的右端接在力传感器上（传感器与计算机相连接，从计算机上可读出对木块的拉力），使木板B向左运动时，木块A能够保持静止．若木板B向左匀速拉动时，传感器的读数为F1，则两纸间的动摩擦因数μ=______；当木板B向左加速运动时，传感器的读数为F2______F1（填“＞”、“=”或“＜”）．
为了测量两张纸之间的动摩擦因数，某同学设计了一个实验：如图甲所示，在木块A和木板B上贴上待测的纸，将木板B固定在水平桌面上，沙桶通过细线与木块A相连．
（1）调节沙桶中沙的多少，使木块A匀速向左运动．测出沙桶和沙的总质量为m，以及贴纸木块A的质量M，则两纸间的动摩擦因数μ=______；
（2）在实际操作中，发现要保证木块A做匀速运动比较困难，有同学对该实验进行了改进：实验装置如图乙所示，木块A的右端接在力传感器上（传感器与计算机相连接，从计算机上可读出对木块的拉力），使木板B向左运动时，木块A能够保持静止．若木板B向左匀速拉动时，传感器的读数为F1，则两纸间的动摩擦因数μ=______；当木板B向左加速运动时，传感器的读数为F2______F1（填“＞”、“=”或“＜”）．

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