Question

（04年上海卷） (14分)水平面上兩根足夠長的金屬導軌平行固定放置，間距為L，一端通過導線與阻值為R的電阻連接；導軌上放一質量為m的金屬桿(見圖)，金屬桿與導軌的電阻不計；均勻磁場豎直向下。用與導軌平行的恒定力F作用在金屬桿上，桿最終將做勻速運動。當改變拉力的大小時，相對應的勻速運動速度v也會改變，v和F的關系如圖。(取重力加速度g=9.8m/s²)

      (1) 金屬桿在勻速運動之前做作什么運動？

      (2) 若m=0.5kg，L=0.5m，R=0.5W，磁感應強度B為多大？

      (3) 由v－F圖線的截距可求得什么物理量？其值為多少？

Answer 1

解析：

（1）變速運動（或變加速運動、加速度減小的加速運動，加速運動）。

 （2）感應電動勢                      ①

 

感應電流                               ②

 

安培力              ③

 

由圖線可知金屬桿受拉力、安培力和阻力作用，勻速時合力為零。

 

                                         ④

 

                                           ⑤

 

          由圖線可以得到直線的斜率k=2，

 

（T）                   ⑥

 

（3）由直線的截距可以求得金屬桿受到的阻力f，

 

f=2（N）                                       ⑦

 

若金屬桿受到的阻力僅為動摩擦力，由截距可求得動摩擦因數

 

                                               ⑧