题目内容

【题目】如图所示，水平放置的平行金属导轨间的距离为L(导轨电阻不计)，左侧接阻值为R的电阻，区域cdef内存在磁感应强度为B垂直轨道平面的有界匀强磁场，磁场宽度为s。一质量为m，电阻为r的金属棒MN置于导轨上，与导轨垂直且接触良好，与导轨间的动摩擦因数为μ，从t=0时刻开始，金属棒MN受到为水平向右的拉力F作用，从磁场的左侧边界由静止开始运动，用传感器测得电阻R两端的电压在0~1s内变化规律如图所示，(已知B=0.5T，L=1m，m=lkg，R=0.3Ω，r=0.2Ω，s=1m，μ=0.01，g取10m/s2)

(1)求金属棒刚开始运动瞬间的加速度。

(2)写出0~1s内拉力F与时间t的函数表达式。

【答案】（1）0.4m/s2（2）（N）（0≤t≤1s)

【解析】

（1）金属棒做初速度为零的匀加速运动，结合法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律以及运动公式求解金属棒刚开始运动瞬间的加速度；（2）根据牛顿第二定律结合安培力公式求解0~1s内拉力F与时间t的函数表达式。

（1）金属棒做初速度为零的匀加速运动。

故

得m/s2

（2）设

则有

N

a与t无关，故 得

（N）（0≤t≤1s)

练习册系列答案
相关题目

【题目】甲、乙两物体的图象如图所示，则下列说法中正确的是

A. 0时刻乙的速度比甲的速度大

B. 时刻前乙的加速度比甲的加速度大，后甲的加速度比乙的加速度大

C. 时刻甲乙两物体相遇

D. 从0到时刻乙的位移大于甲的位移

【题目】如图所示，电阻不计的轨道MON和PO′Q平行放置，两轨道的间距L=1m，ON及O′Q与水平面的夹角θ=53°，整个空间存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B=1T。现将两根相同的金属棒ab和cd分别置于导轨上并与导轨垂直且始终保持良好接触，两棒与OO′相距足够远。已知每根棒的质量m=1.0kg、电阻R=0.5Ω，棒与导轨间动摩擦因数μ=0.5，g取10m/s2。(sin53°=0.8，cos53°=0.6)

(1)使ab棒以v1=5m/s向左匀速运动，求释放cd棒瞬间，cd棒受到安培力的大小和方向，并分析cd棒以后的运动情况；

(2)保持ab棒以恒定速度v匀速运动，释放cd棒，稳定后cd棒以v2=10m/s的速度沿斜面匀速运动，求ab棒的速度v大小和方向。

【题目】如图所示，通有恒定电流的导线MN与闭合金属框共面，第一次将金属框由Ⅰ平移到Ⅱ，第二次将金属框绕cd边翻转到Ⅱ，设先后两次通过金属框的磁通量变化量大小分别为ΔΦ1和ΔΦ2，则(　　)

A. ΔΦ1＞ΔΦ2，两次运动中线框中均有沿adcba方向电流出现

B. ΔΦ1＝ΔΦ2，两次运动中线框中均有沿abcda方向电流出现

C. ΔΦ1＜ΔΦ2，两次运动中线框中均无感应电流出现

D. ΔΦ1＜ΔΦ2，两次运动中线框中均有感应电流出现

【题目】某实验小组利用如图所示的实验装置来探究“做功与物体动能改变量的关系”，实验前要调整气垫导轨底座水平，实验时滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间Δt，当地重力加速度为g.

（1）已知遮光条的宽度cm，实验前需要调整气垫导轨底座使之水平，实验时将滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门所用时间为s，则滑块经过光电门时的瞬时速度为________m/s.（结果保留2位有效数字）

（2）在本次实验中为了确保细线拉力所做的功与钩码重力做的功近似相等，则滑块与遮光条的总质量M、钩码的质量m间应满足________；

（3）本实验还需要测量的物理量是：__________________________________________________________________(用文字说明并用相应的字母表示)．

【题目】一质量为0.5 kg的小物块放在水平地面上的点,距离点5 m 的位置处是一面墙,如图所示。物块以10 m/s的初速度从点沿方向运动,在与墙壁碰撞前瞬间的速度为8 m/s,碰后以6 m/s 的速度反向运动直至静止。g取10 m/s2

（1）求物块与地面间的动摩擦因数。

（2）若碰撞时间为0.05 s,求碰撞过程中墙面对物块平均作用力的大小。

（3）求物块在反向运动过程中能滑行的最大位移。

【题目】如图所示为两个底边和高都是L的等腰三角形，三角形内均分布方向如图所示的匀强磁场，磁感应强度大小为B。一边长为L、电阻为R的正方形线框置于三角形所在平面内，从图示位置开始沿x轴正方向以速度v匀速穿过磁场区域。取逆时针方向感应电流为正，则线框中电流i随bc边的位置坐标x变化的图象正确的是

A. B.

C. D.

【题目】用如图所示的实验装置做“探究加速度与力、质量关系”的实验。

（1）下下面列出了一些实验器材：

打点计时器、纸带、刻度尺、带滑轮的长木板、垫块、

小车和砝码、砂和砂桶。除以上器材外，还需要的两种实验器材是________。

A．秒表 B．天平（附砝码） C．直流电源 D．交流电源

（2）实验中，需要平衡小车和纸带运动过程中所受的阻力，正确的做法是________。

A．小车放在木板上，把木板一端垫高，调节木板的倾斜程度，使小车在不受绳的拉力时沿木板做匀速直线运动。

B．小车放在木板上，挂上砂桶，把木板一端垫高，调节木板的倾斜程度，使小车在砂桶的作用下沿木板做匀速直线运动。

C．小车放在木板上，小车后面拴一条纸带，纸带穿过打点计时器。把木板一端垫高，调节木板的倾斜程度，使小车在不受绳的拉力时能拖动纸带沿木板做匀速直线运动。

（3）实验中，为了保证砂和砂桶所受的重力近似等于使小车做匀加速运动的拉力，砂和砂桶的总质量m与小车和车上砝码的总质量M之间应满足的条件是________。

（4）实验中需要计算小车的加速度。如图所示， A、B、C为三个相邻的计数点，若相邻计数点之间的时间间隔为T，A、B间的距离为x1，B、C间的距离为x2，则小车的加速度a=________。已知T=0.10s，x1=5.90cm，x2=6.46cm，则a=________m/s2（结果保留2位有效数字）。

（5）某小组在探究“外力一定时，加速度与质量的关系”时，保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量M，分别记录小车加速度a与其质量M的数据。在分析处理数据时，该组同学产生分歧：甲同学认为根据实验数据可以作出小车加速度a与其质量M的图像，如图13（甲），然后由图像直接得出a与M成反比。乙同学认为应该继续验证a与其质量倒数是否成正比，并作出小车加速度a与其质量倒数的图像，如图（乙）所示。你认为____同学（选填“甲”或“乙”）的方案更合理。

（6）另一小组在研究“质量一定时，加速度与力的关系”时，保持小车的质量不变，通过改变砂的质量来改变小车受到的拉力F，根据测得的数据作出a－F图像，如图所示。发现图像不过原点，末端发生了弯曲，出现这种情况可能的原因是_______。

A．平衡摩擦力时，木板的倾斜角度过大，且小车质量较大

B．平衡摩擦力时，木板的倾斜角度过大，且砂和砂桶的质量较大

C．平衡摩擦力时，木板的倾斜角度过小，且砂和砂桶的质量较大

D．平衡摩擦力时，木板的倾斜角度过小，且小车质量较大

【题目】2007年诺贝尔物理学奖授予了两位发现“巨磁电阻”效应的物理学家。某探究小组查到某磁敏电阻在室温下的电阻随磁感应强度变化的曲线如图甲所示，其中R、R0分别表示有、无磁场时磁敏电阻的阻值。为检验其磁敏特性设计了图乙所示电路。关于这个实验，下列说法中正确的是

A. 闭合开关S，图乙中只增加磁感应强度的大小时，伏特表的示数增大

B. 闭合开关S，图乙中只增加磁感应强度的大小时，安培表的示数增大

C. 闭合开关S，图乙中只将磁场方向改为与原来方向相反时，伏特表的示数减小

D. 闭合开关S，图乙中只将磁场方向改为与原来方向相反时，安培表的示数减小

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