[题目]如图1所示.间距为L=0.5m的两条平行金属导轨.水平放置在竖直向下的匀强磁场中.磁场的磁感应强度B=0.2T.轨道左侧连接一定值电阻R=1Ω.垂直导轨的导体棒ab在水平外力F作用下沿导轨运动.并始终与导轨接触良好.t=0时刻.导体棒从静止开始做匀加速直线运动.F随t变化的规律如图2所示.已知导体棒和导轨间的动摩擦因数为μ=0.5.导体� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图1所示，间距为L=0.5m的两条平行金属导轨，水平放置在竖直向下的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B=0.2T，轨道左侧连接一定值电阻R=1Ω。垂直导轨的导体棒ab在水平外力F作用下沿导轨运动，并始终与导轨接触良好。t=0时刻，导体棒从静止开始做匀加速直线运动，F随t变化的规律如图2所示.已知导体棒和导轨间的动摩擦因数为μ=0.5，导体棒和导轨的电阻均不计。求

(1)导体棒的加速度。

(2)导体棒的质量。

【答案】（1）5m/s2（2）0.1kg

【解析】

结合法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律以及牛顿第二定律列式求解F-t函数关系，根据图像的斜率和截距求解加速度和导体棒的质量.

（1）设导体棒做匀加速运动的加速度为a，某时刻t，导体棒的速度为v，质量为m，所受的摩擦力为f，则导体棒产生的电动势：E=BLv

回路的电流I=E/R

导体棒受到的安培力：FB=BIL

由牛顿第二定律：F-FB-f=ma

由题意v=at

联立解得：

根据图像可知前0-10s内，图像的斜率为0.05，即

解得a=5m/s2

（2）由F-t图像截距可知：ma+f=1.0

又f=μmg

解得m=0.1kg

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②将红、黑表笔短接，调整欧姆调零旋钮，使指针指向“0”；

③将红、黑表笔分别与导体的两端相接，发现指针示数接近“0”；

④选择电阻挡_________(选填“×100”或“×1”)，将红、黑表笔短接，调整欧姆调零旋钮调零后；重新将红、黑表笔分别与导体的两端相接，读取导体的阻值。

（2）采用上述的操作步骤后，多用电表的指针位置如图所示。则该段导体的电阻测量值为______ 。

（3）为了比较精确地测量这个导体的电阻值，他采用伏安法继续进行实验测量，现有实验器材如下：

A．电源E（电动势4.0V，内阻约0.5Ω）；

B．电压表（0～3V，内阻3kΩ）;

C．电压表（0～15V，内阻15kΩ）；

D．电流表（0～0.6A，内阻0.1Ω）

E．电流表（0～3A，内阻0.02Ω）；

F．滑动变阻器R1（0～50Ω，1.5A）；

G．滑动变阻器R2（0～2000Ω，0.3A）；

H．开关S和导线若干。

为了调节方便，测量准确，在实验中，滑动变阻器应选用______（选填序号字母）。连接电路时，电压表应选_____（选填序号字母）、电流表应选______（选填序号字母）。实验电路应采用图中的_____（选填“甲”或“乙”）。

（4）若在上问中选用甲电路，产生误差的主要原因是______。（选填选项前的字母）

A．电流表测量值小于流经Rx的电流值

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C．电压表测量值小于Rx两端的电压值

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