水平面上兩根足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌平行固定放置,間距為L,一端通過(guò)導(dǎo)線與阻值為R的電阻連接;導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為m的金屬桿(見(jiàn)圖),金屬桿與導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì);均勻磁場(chǎng)豎直向下。用與導(dǎo)軌平行的恒定拉力F作用在金屬桿上,桿最終將做勻速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)改變拉力的大小時(shí),相對(duì)應(yīng)的勻速運(yùn)動(dòng)速度v也會(huì)變化,v與F的關(guān)系如右下圖。(取重力加速度g=10m/s2)
(1)金屬桿在勻速運(yùn)動(dòng)之前做什么運(yùn)動(dòng)?
(2)若m=0.5kg,L=0.5m,R=0.5Ω;磁感應(yīng)強(qiáng)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?
(1)變速運(yùn)動(dòng)
(2)(T)
(3)
(1)變速運(yùn)動(dòng)(或變加速運(yùn)動(dòng)、加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),加速運(yùn)動(dòng))。 2分
(2)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) ① 感應(yīng)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(shí)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(dòng)摩擦力,由截距可求得動(dòng)摩擦因數(shù) ⑧
①1分②1分③1分④2分⑤1分⑥1分⑦1分⑧1分
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