Question

（11分）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（见图），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与F的关系如右下图。（取重力加速度g=10m/s²）

（1）金属杆在匀速运动之前做什么运动？

（2）若m=0．5kg，L=0．5m，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？

Answer

（1）变速运动

（2）（T）

（3）

【解析】

（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分

（2）感应电动势        ①         感应电流           ②

安培力       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。

          ④                ⑤

   由图线可以得到直线的斜率k=2，（T）             ⑥

（3）由直线的截距可以求得金属杆受到的阻力f，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  ⑧

①1分②1分③1分④2分⑤1分⑥1分⑦1分⑧1分