Question

（07年北京四中联考）（19分）如图甲所示，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，金属杆与导轨垂直，金属杆与导轨的电阻忽略不计．导轨所在空间存在着竖直向下的匀强磁场，将与导轨平行的水平恒定拉力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，相应的匀速运动时的速度v也会变化，v和F的关系如图乙所示，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）若已知m=0.5kg，L=0.5m，R=0.5Ω求匀强磁场磁感应强度B；

（3）求金属杆与导轨间的动摩察因素μ。

Answer 1

解析：（1）做加速度不断减小的变加速直线运动

 

   （2）F_安 = BIL  I=BLv/R  ∴F_安 =B²L²v/R    

 

      又：  拉力 F = F_安+f   f=μmg 

 

        ∴ F = B²L²v/R+μmg 

 

        根据图象得：F = 

 

 得      

 

        B=1T

 

   （3）μmg=2   μ=0.4