相距L=1.5 m的足够长金属导轨竖直放置.质量为m1=1kg的金属棒和质量为m2=0.27kg 的金属棒cd均通过棒两端的套环水平地套在金属导轨上.如图(a)所示.虚线上方磁场方向垂直纸面向里.虚线下方磁场方问竖直向下.两处磁场磁感应强度大小相同.棒光滑.cd棒与导轨间的动摩擦因数为.两棒总电阻为1.8Ω.导轨电阻不计.ab棒在方向竖直向上.大小按图(b)所示规律变化� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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相距L=1.5 m的足够长金属导轨竖直放置，质量为m₁=1kg的金属棒和质量为m₂=0.27kg 的金属棒cd均通过棒两端的套环水平地套在金属导轨上，如图(a)所示，虚线上方磁场方向垂直纸面向里，虚线下方磁场方问竖直向下，两处磁场磁感应强度大小相同。棒光滑，cd棒与导轨间的动摩擦因数为，两棒总电阻为1.8Ω，导轨电阻不计。ab棒在方向竖直向上，大小按图(b)所示规律变化的外力F作用下，从静止开始，沿导轨匀加速运动，同时cd捧也由静止释放。(取10m／s²)

（1）求出磁感应强度B的大小和ab棒加速度的大小；

（2）已知在2s内外力F做功40 J，求这一过程中两金属棒产生的总焦耳热；

（3）判断cd棒将做怎样的运动，求出cd棒达到最大速度所需的时间，并在图(c)中定性画出cd棒所受摩擦力随时间变化的图像。

解析：（1）经过时间t，金属棒ab的速率，此时，回路中的感应电流

为，对金属棒，由牛顿第二定律得

由以上各式整理得：

在图线上取两点：代入上式得a=1m/s²，B=1.2T。

（2）在2s末金属棒的速率m/s

所发生的位移m 由动能定理得

又Q=W_安联立以上方程，解得Q=(J)。

（3）棒先做加速度逐渐减小的加速运动，当棒所受重力与滑动摩擦力相等时，速度达到最大；然后做加速度逐渐增大的减速运动，最后停止运动。

当棒速度达到最大时，有

又F_N=F_安

F_安=BIL

整理解得。

随时间变化的图象如图所示。

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科目：高中物理 来源： 题型：

某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系．弹簧秤固定在一合适的木板上，桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮，细绳的两端分别与弹簧秤的挂钩和矿泉水瓶连接．在桌面上画出两条平行线MN、PQ，并测出间距d_。开始时将木板置于MN处，现缓慢向瓶中加水，直到木板刚刚开始运动为止，记下弹簧秤的示数F₀，以此表示滑动摩擦力的大小．再将木板放回原处并按住，继续向瓶中加水后，记下弹簧秤的示数F₁，然后释放木板，并用秒表记下木板运动到PQ处的时间t．
①木板的加速度可以用d、t表示为a= ；为了减小测量加速度的偶然误差可以采用的方法是（一种即可）。

②改变瓶中水的质量重复实验，确定加速度a与弹簧秤示数F₁的关系．下列图象能表示该同学实验结果的是