题目内容
【题目】如图甲，两根足够长的平行光滑金属导轨固定在水平面内，导轨间距为1.0m，左端连接阻值R=4.0Ω的电阻；匀强磁场磁感应强度B=0.5T、方向垂直导轨所在平面向下；质量m=0.2kg、长度l=1.0m、电阻r=1.0Ω的金属杆置于导轨上，向右运动并与导轨始终保持垂直且接触良好。 t=0时对杆施加一平行于导轨方向的外力F，杆运动的v-t图象如图乙所示。其余电阻不计。求：
（1）从t=0开始，金属杆运动距离为5m时电阻R两端的电压；
（2）在0~3.0s内，外力F大小随时间t变化的关系式。
【答案】（1）1.6V（2）F=0.1+0.1t
【解析】(1)根据v-t图象可知金属杆做匀减速直线运动时间t=3s，t=0时杆速度为v0=6m/s，
由运动学公式得其加速度大小
设杆运动了5m时速度为v1，则 
此时，金属杆产生的感应电动势
回路中产生的电流
电阻R两端的电压U=I1R
联立解 U=1.6V
(2)由t =0时
，可分析判断出外力F的方向与v0反向。
金属杆做匀减速直线运动，由牛顿第二定律有 
设在t时刻金属杆的速度为v，杆的电动势为ε，回路电流为I，
则
又
联立解得 F=0.1+0.1t
【题目】用如图所示的实验装置研究小车质量一定的情况下，加速度与力的关系。主要实验步骤如下：
A．如图所示，安装实验器材；
B．调节轨道的倾角，轻推小车，使小车恰能做匀速直线运动；
C．在小桶内放入适量细砂，测出小桶和砂的总质量；
D．将小车放于靠近打点计时器处，将小桶通过细绳挂在小车上，接通电源，释放小车，得到一条打好点的纸带；
E．保持小车的质量不变，改变小桶及砂的质量，再做几次实验；
F．在每条纸带上选取一段比较理想的部分，算出每条纸带的加速度a；
G．将各次实验中的数据填入表中，做出a- F图象。
结合上述实验步骤，请你完成下列任务：
(1)在下列实验器材中，需要使用的有________和________（填选项前的字母）。
A．电压合适的50 Hz交流电源 B．电压可调的直流电源
C．刻度尺 D．秒表
(2)在步骤B中，通过调节垫块的位置，来调节轨道斜面的倾角，这样做的目的是
___________________________________________________________________。
(3)利用纸带计算出小车的加速度，将计算结果填入表格。
序号 | 小桶和砂总重力 F/N | 加速度 a/(m· s-2) |
1 | 0.05 | 0.12 |
2 | 0.10 | 0.24 |
3 | 0.15 | 0.37 |
4 | 0.20 | 0.47 |
5 | 0.25 | 0.60 |
①以加速度a为纵轴、力F为横轴建立直角坐标系，在坐标纸上描点，如下图所示。请在该图中用“+”标出第5条纸带对应的坐标点，并画出a - F图象。
_______
②观察a - F图象，可以判断小车的加速度a与力F的关系是成________（填“正比”或“反比”）。
③根据你完成实验的实际情况，a - F图象的斜率应与_______________有关。