Question

 如圖甲所示的輪軸,它可以繞垂直于紙面的光滑固定水平軸O轉(zhuǎn)動(dòng).輪上繞有輕質(zhì)柔軟細(xì)線,線的一端系一重物,另一端系一質(zhì)量為的金屬桿.在豎直平面內(nèi)有間距為L的足夠長的平行金屬導(dǎo)軌PO、EF,在QF之間連接有阻值為R的電阻,其余電阻不計(jì).磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場與導(dǎo)軌平面垂直.開始時(shí)金屬桿置于導(dǎo)軌下端,將重物由靜止釋放,重物最終能勻速下降.運(yùn)動(dòng)過程中金屬桿始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,忽略所有摩擦。

(1)若重物的質(zhì)量為M,則重物勻速下降的速度為多大?      

(2)對一定的磁感應(yīng)強(qiáng)度B,重物的質(zhì)量M取不同的值,測出相應(yīng)的重物做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度,可得出實(shí)驗(yàn)圖線.圖20乙中畫出了磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為和時(shí)的兩條實(shí)驗(yàn)圖線,試根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果計(jì)算與的比值。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Answer 1

【答案】

 【解析】

 (1)勻速下降時(shí),金屬桿勻速上升,回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為:

則

對、整體有：

由以上式子解得：

(2)由(1)得:                       

由圖象可知:

所以解得: