Question

 如图甲所示的轮轴,它可以绕垂直于纸面的光滑固定水平轴O转动.轮上绕有轻质柔软细线,线的一端系一重物,另一端系一质量为的金属杆.在竖直平面内有间距为L的足够长的平行金属导轨PO、EF,在QF之间连接有阻值为R的电阻,其余电阻不计.磁感应强度为B的匀强磁场与导轨平面垂直.开始时金属杆置于导轨下端,将重物由静止释放,重物最终能匀速下降.运动过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好,忽略所有摩擦。

(1)若重物的质量为M,则重物匀速下降的速度为多大?      

(2)对一定的磁感应强度B,重物的质量M取不同的值,测出相应的重物做匀速运动时的速度,可得出实验图线.图20乙中画出了磁感应强度分别为和时的两条实验图线,试根据实验结果计算与的比值。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Answer 1

【答案】

 【解析】

 (1)匀速下降时,金属杆匀速上升,回路中产生的感应电动势为:

则

对、整体有：

由以上式子解得：

(2)由(1)得:                       

由图象可知:

所以解得: