题目内容
【题目】如图所示，固定于水平桌面上足够长的两平行导轨PO、MN，PQ、MN的电阻不计，间距为d=0.5m.P、M两端接有一只理想电压表，整个装置处于竖直向下的磁感应强度B=0.2T的匀强磁场中.电阻均为r=0.1Ω，质量分别为m1=300g和m2=500g的两金属棒L1、L2平行的搁在光滑导轨上，现固定棒L1，L2在水平恒力F=0.8N的作用下，由静止开始做加速运动，试求:
(1)当电压表的读数为U=0.2V时，棒L2的加速度多大？
(2)棒L2能达到的最大速度vm.
(3)若在棒L2达到最大速度vm时撤去外力F，并同时释放棒L1，求棒L2达到稳定时的速度值.
(4)若固定棒L1，当棒L2的速度为v，且离开棒L1距离为S的同时，撤去恒力F，为保持棒L2做匀速运动，可以采用将B从原值(B0=0.2T)逐渐减小的方法，则磁感应强度B应怎样随时间变化(写出B与时间t的关系式)？
【答案】(1) 
；(2) 
；(3) 
【解析】解:(1)∵L1与L2串联
∴流过L2的电流为
①
L2所受安培力为:F′=BdI=0.2N ②
∴ 
③
(2)当L2所受安培力F安=F时，棒有最大速度vm，此时电路中电流为Im.
则：F安=BdIm ④
⑤
F安=F ⑥
由④⑤⑥得： 
⑦
(3)撤去F后，棒L2做减速运动，L1做加速运动，当两棒达到共同速度v共时，L2有稳定速度，对此过程有：
⑧
∴
⑨
(4)要使L2保持匀速运动，回路中磁通量必须保持不变，设撤去恒力F时磁感应强度为B0，t时刻磁感应强度为Bt，则：
B0dS=Btd（S+vt） ⑩
∴
【题目】测量滑块与水平桌面之间的动摩擦因数的实验装置如图所示。实验步骤如下：
①用游标卡尺测量挡光条的宽度L；用米尺测量O点到光电门A之间的距离d；
②调整轻滑轮，使细线水平；
③让滑块上的挡光条在桌面上O点的正上方并在砝码盘中加上一定的砝码，然后从O点由静止释放滑块，读出力传感器的读数F和数字毫秒计上显示的挡光条经过光电门的时间Δt；
④根据挡光条的宽度L、O点到光电门A之间的距离d、挡光条经过光电门的时间Δt，求出滑块运动时的加速度a；
⑤多次重复步骤③④，得到多组力的数据F与对应的滑块加速度a；
⑥根据上述实验数据作出a－F图象，计算滑块与水平桌面之间的动摩擦因数μ。
测量次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
力传感器读数F（N） | 0．32 | 0．43 | 0．51 | 0．58 | 0．66 |
测量计算的加速度a（m/s2） | 0．59 | 1．20 | 1．51 | 1．89 | 2．31 |
请回答下列问题：
（1）滑块的加速度a可以用d、L、Δt表示，则a的表达式为________。
（2）在此实验中________（填“要求”或“不要求”）砝码和砝码盘的总质量远小于滑块、挡光条以及力传感器的总质量。
（3）在实验步骤⑤中，我们得到多组力的数据F与对应的滑块加速度a的数据如下表所示，请在坐标纸中画出a—F图象。
（4）根据图象求出滑块与水平桌面之间的动摩擦因数μ＝________（保留两位有效数字）。