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    水平面上有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的电阻相连接.导轨上放一质量为m的金属细杆，如图2-4-7所示，金属杆与导轨的电阻忽略不计，匀强磁场竖直向下.用与导轨平行的恒定拉力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，相对应的匀速运动的速度v也会改变，v和F的关系图线如坐标图2-4-8所示.（取重力加速度g=10 m/s2）

    （1）金属杆在匀速运动之前做什么运动？

    （2）若m=0.5 kg，L=0.5 m，R=0.5 Ω,则磁感应强度B多大？

    （3）由vF图线的截距可求得什么物理量？其值为多少？

                

    图2-4-7                             图2-4-8

    解析：（1）金属杆运动后，回路中产生感应电流，金属杆将受拉力和安培力作用，且安培力随着速度的增大而增大，杆所受合力减小，加速度减小，速度增大，运动性质为：加速度减小的加速运动.

    （2）金属杆切割磁感线产生的电动势为E=BLv，电流为I=，安培力为F安=BIL=

    由图线可知，金属杆受拉力、安培力、阻力三个力的作用，匀速时有合力为零，F安+F阻=F,即+F阻=F，整理得v和F的函数关系：v=（F-F阻），斜率k=，由图可知k=2，即=2，解得：B=1 T.

    （3）由直线的截距可以求得金属杆所受的阻力，F阻=2 N，若金属杆所受阻力只有摩擦力，我们可以求得金属杆与轨道间的动摩擦因数，F阻=μFN=μmg，所以，μ=0.4.

    答案：（1）加速度减小的加速运动

    （2）B=1 T（3）截距为阻力，F阻=2 N，动摩擦因数为0.4

    练习册系列答案
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    A、
    mvR
    B2d2
    B、
    2mvR
    B2d2
    C、
    mvR
    2B2d2
    D、
    4mvR
    B2d2

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    A．B．C．D．

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    A．            B．           C．           D．

     

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