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    如图16-19所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1 m，导轨平面与水平面成θ=37°角，下端连接阻值为R的电阻，匀强磁场方向与导轨平面垂直.质量为0.2 kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为0.25.

    图16-19

    (1)求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小.

    (2)当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻R消耗的功率为8 W，求该速度的大小.

    (3)在上问中，若R=2 Ω,金属棒中的电流方向由a到b，求磁感应强度的大小与方向.(g取10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)

    (1)4 m/s2  (2)10 m/s  (3)0.4 T  垂直导轨平面向上


    解析:

    (1)金属棒开始下落时初速度为零，根据牛顿第二定律mgsinθ-μmgcosθ=ma

        代入数据得a=10×(0.6-0.25×0.8) m/s2=4 m/s2.

    (2)设金属棒运动达到稳定时速度为v，所受安培力为F，棒沿导轨方向受力平衡.

        mgsinθ-μmgcosθ-F=0

        此时金属棒克服安培力做功的功率等于电路中电阻R消耗的功率Fv=P

        由以上两式可解得v==10 m/s.

    (3)设电路中电流为I，两导轨间金属棒的长为l，磁场的磁感应强度为B，则有

          P=I2R

        由以上两式解得B= T=0.4 T

        磁场方向垂直导轨平面向上.

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    为测定木块与斜面之间的动摩擦因数，某同学让木块从斜面上端自静止起做匀加速下滑运动，如图16-19-1所示.他使用的实验器材仅限于：①倾角固定的斜面（倾角未知）  ②木块  ③秒表  ④米尺.

    图16-19-1

    （1）实验中应记录的数据是____________；

    （2）计算动摩擦因数的公式是μ=____________.

    （3）为了减小测量的误差，可采用的方法是____________.

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    某同学用如图16-19-4所示装置做探究弹力和弹簧伸长关系的实验.他先测出不挂砝码时弹簧下端指针所指的标尺刻度,然后在弹簧下端挂上砝码,并逐个增加砝码,测出指针所指的标尺刻度,所得数据列表如下：（重力加速度g=9.8 m/s2）

    图16-19-4

    砝码质量m/×102 g

    0

    1.00

    2.00

    3.00

    4.00

    5.00

    6.00

    7.00

    标尺刻度x/×10-2 m

    15.00

    18.94

    22.82

    26.78

    30.66

    34.60

    42.00

    54.50

    （1）根据所测数据,在图16-19-5中的坐标纸上作出弹簧指针所指的标尺刻度x与砝码质量m的关系曲线.

    （2）根据所测得的数据和关系曲线可以判断,在__________N范围内弹力大小与弹簧伸长关系满足胡克定律.这种规格弹簧的劲度系数为__________N/m.

    图16-19-5

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图16-19-6所示是一根表面均匀地镀有很薄的发热电阻膜的长陶瓷管，管长L约40 cm,直径D约8 cm.已知镀膜材料的电阻率为ρ，管的两端有导电箍M、N.现有实验器材：米尺、游标卡尺、电压表、电流表、直流电源、滑动变阻器、开关、导线若干根，请你设计一个测定电阻膜膜层厚度d的实验，实验中应该测定的物理量是___________,计算镀膜膜层厚度的公式是___________.

    图16-19-6

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