题目内容
(11分)水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置,间距为L,一端通过导线与阻值为R的电阻连接;导轨上放一质量为m的金属杆(见图),金属杆与导轨的电阻忽略不计;均匀磁场竖直向下。用与导轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上,杆最终将做匀速运动。当改变拉力的大小时,相对应的匀速运动速度v也会变化,v与F的关系如右下图。(取重力加速度g=10m/s2)
(1)金属杆在匀速运动之前做什么运动?
(2)若m=0.5kg,L=0.5m,R=0.5Ω;磁感应强度B为多大?
(3)由v—F图线的截距可求得什么物理量?其值为多少?
(1)变速运动
(2)(T)
(3)
解析:
(1)变速运动(或变加速运动、加速度减小的加速运动,加速运动)。 2分
(2)感应电动势 ① 感应电流 ②
安培力 ③
由图线可知金属杆受拉力、安培力和阻力作用,匀速时合力为零。
④ ⑤
由图线可以得到直线的斜率k=2,(T) ⑥
(3)由直线的截距可以求得金属杆受到的阻力f,f=2(N) ⑦
若金属杆受到的阻力仅为动摩擦力,由截距可求得动摩擦因数 ⑧
①1分②1分③1分④2分⑤1分⑥1分⑦1分⑧1分
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