题目内容
22.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(如下图),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和F的关系如下图.(取重力加速度g＝10 m/s2)
(1)金属杆在匀速运动之前做什么运动？
(2)若m＝0.5 kg,L＝0.5 m,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？
22.(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)感应电动势ε＝vBL ①
感应电流I＝
②
安培力Fm＝IBL＝
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.
F＝
＋f ④
∴v＝
(F－f) ⑤
由图线可以得到直线的斜率k＝2,∴B＝
＝1 T. ⑥
(3)由直线的截距可以求得金属杆受到的阻力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μ＝0.4.⑧
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