Question

【題目】如圖，水平面上兩根足夠長的金屬導軌平行固定放置，間距為L＝1.0 m，一端通過導線與阻值為R＝0.5 Ω的電阻連接；導軌上放一質量為m＝1.0 kg的金屬桿(如圖甲)，金屬桿與導軌的電阻忽略不計；勻強磁場豎直向下．用與導軌平行的拉力F作用在金屬桿上，使桿運動．當改變拉力的大小時，相對應穩定時的速度v也會變化．已知v和F的關系如圖乙．(取重力加速度g＝10 m/s2)則（ ）

A. 金屬桿受到的拉力與速度成正比

B. 該磁場磁感應強度B為T

C. 圖線在橫軸的截距表示金屬桿與導軌間的阻力大小

D. 導軌與金屬桿之間的動摩擦因數為μ＝0.4

Answer 1

【答案】BC

【解析】

設導軌與金屬桿之間的動摩擦因數為μ，根據共點力的平衡條件可得：F-μmg=BIL，而，整理可得：F=μmg+；圖象可知v-F圖象在F方向上截距不為零，金屬桿受到的拉力與速度成一次函數關系，不是正比例關系，故A錯誤；從圖象上分別讀出兩組F、v數據，即當F=4N時，速度v=4m/s，當F=8N時，速度v=12m/s；代入上式求得B=T，μ=0.2，故B正確D錯誤。由此可知v=0時，F=μmg，則圖線在橫軸的截距表示金屬桿與導軌間的阻力大小，故C正確；