[题目]如甲图所示.两相距L=1m的平行金属导轨固定于水平面上.导轨左端与阻值R=1Ω的电阻连接.导轨间虚线右侧存在垂直导轨平面的匀强磁场.质量m=0.1kg的金属杆垂直置于导轨上.与导轨接触良好.导轨与金属杆的电阻可忽略.杆在水平向右的恒定拉力作用下由静止开始运动.并始终与导轨垂直.其v-t图像如图所示.在10s末撤去拉力.同时磁感应强� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如甲图所示，两相距L=1m的平行金属导轨固定于水平面上，导轨左端与阻值R=1Ω的电阻连接，导轨间虚线右侧存在垂直导轨平面的匀强磁场。质量m=0.1kg的金属杆垂直置于导轨上，与导轨接触良好，导轨与金属杆的电阻可忽略。杆在水平向右的恒定拉力作用下由静止开始运动，并始终与导轨垂直，其v-t图像如图所示。在10s末撤去拉力，同时磁感应强度随时间变化，使金属杆中电流为零。金属杆运动过程中与导轨间摩擦力保持不变。求：

(1)金属杆所受的拉力的大小；

(2)0-10s内匀强磁场的磁感应强度大小；

(3)10s-15s内，磁感应强度B与时间t的关系式。

【答案】（1）0.08N（2）0.1T（3）

【解析】

（1）5s内金属杆未进入磁场，所以有

Fμmg＝ma1

由图可知

a1＝0.4m/s2

10s～15s内仅在摩擦力作用下运动，则

μmg＝ma2

由图可知

a2＝0.4m/s2

解得

F=0.08N

（2）在5s～10s时间段杆在磁场中做匀速运动，因此有

以F=0.08N，μmg=0.04N，v=2m/s代入解得

B0=0.1T

（3）撤去恒定拉力之后，通过回路的磁通量不变，杆在磁场中匀速运动距离为d=2×5m=10m，设撤去拉力后运动的距离为x，

B(t)L(d+x)＝B0Ld

x＝2t0.2t2

由此可得

练习册系列答案

一卷通AB卷快乐学习夺冠100分系列答案

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（1）下列说法正确的是_________

A．为平衡滑块与木板之间的摩擦力，应将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂托盘（及砝码）的情况下使滑块恰好做匀速运动

B．每次改变滑块质量时，应重新平衡摩擦力

C．本实验m2应远大于m1

D．在用图象探究加速度与质量关系时，应作a﹣图象

（2）实验中，得到一条打点的纸带，如图2所示，已知相邻计数点间的时间间隔为T，且间距x1、x2、x3、x4已量出，则计算滑块加速度的表达式为a=______；

（3）某同学在平衡摩擦力后，保持滑块质量不变的情况下，通过多次改变砝码重力，作出滑块加速度a与砝码重力F（未包括托盘）的图象如图3所示，若牛顿第二定律成立，重力加速度g=10m/s2，则滑块的质量为______kg，托盘的质量为_______kg．（结果保留两位有效数字）

（4）如果砝码的重力越来越大，滑块的加速度不能无限制地增加，会趋近于某一极限值，此极限值为_______．

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（1）为使小车所受合外力等于细线的拉力，应采取的措施是_____________________；

要使细线的拉力约等于钩码的总重力，应满足的条件是_____________．

（2）某次打出的某一条纸带，A、B、C、D、E、F为相邻的6个计数点，如下图所示，相邻计数点间还有四个点未标出．利用图中给出的数据可求出小车的加速度a=________m/s2．（结果保留两位有效数字）

（3）某位同学经过测量、计算得到如下数据，请在图中作出小车加速度与所受合外力的关系图象________________________．

组别	1	2	3	4	5	6	7
M/kg	0.58	0.58	0.58	0.58	0.58	0.58	0.58
F/N	0.10	0.15	0.20	0.25	0.30	0.35	0.40
a/m·s－2	0.13	0.17	0.26	0.34	0.43	0.51	0.59

（4）由图象可以看出，该实验存在着较大的误差，产生误差的主要原因是：________________________．

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【题目】某实验小组“探究小车加速度与所受合外力关系”的实验装置如图甲所示，长木板放置在水平桌面上，拉力传感器固定在小车上。他们多次改变钩码的个数，记录拉力传感器的读数F，并利用纸带数据求出加速度a。

(1)该实验______（选填“需要”或“不需要”）满足钩码总质量远小于小车和传感器的总质量。

(2)如图乙所示为实验中得到的一条纸带，两计数点间还有四个点未画出，已知交流电频率为50Hz，可求出小车的加速度大小为_________m/s2（结果保留三位有效数字）。

(3)以力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的图象如图丙所示，其中横轴截距为F0，求得图线的斜率为k，若传感器的质量为m0，则小车的质量为_________。

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A. 500V/m、沿ab由a指向b

B. 500V/m、垂直ab向上

C. 1000V/m、垂直ab向上

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