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a)，金属杆与导轨垂直，金属杆与导轨的电阻均忽略不计，导轨所在空间存在着方向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

admin2015-12-22 27

问题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a)，金属杆与导轨垂直，金属杆与导轨的电阻均忽略不计，导轨所在空间存在着方向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，相对应的金属杆匀速运动时的速度v也会变化，v和F的关系如图b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=0.5 kg，L=

选项

答案(1)金属杆做加速度逐渐减小的加速运动。 (2)当金属杆匀速运动时，杆中产生的感应电动势为：E=BLv，回路中的感应电流为：[*]，金属杆所受的安培力为：[*]。由图像不过原点可知，金属杆受拉力、安培力和摩擦力作用，匀速运动时金属杆的合力为零，因此有：[*]，由v─F图像可知直线的斜率：[*]。 (3)v—F图像在横轴上的截距表示金属杆受到的滑动摩擦力，滑动摩擦力的大小为f=2 N，所以金属杆与导轨间的动摩擦因数为：[*]。

解析

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