Question

如圖(a)所示，輪軸的輪半徑為2r，軸半徑為r，它可以繞垂直于紙面的光滑水平軸O轉動，圖(b)為輪軸的側視圖．輪上繞有細線，線下端系一質量為M的重物，軸上也繞有細線，線下端系一質量為m的金屬桿．在豎直平面內有間距為L的足夠長平行金屬導軌PQ、MN，在QN之間連接有阻值為R的電阻，其余電阻不計．磁感強度為B的勻強磁場與導軌平面垂直．開始時金屬桿置于導軌下端，將重物由靜止釋放，重物最終能勻速下降，運動過程中金屬桿始終與導軌接觸良好．

(1)重物M勻速下降的速度v多大？

(2)對一定的B，取不同的M，測出相應的M作勻速運動時的v值，得到實驗圖線如圖(c)，實驗中電阻R＝0.1 Ω，L＝1 m，則實驗中m和B的值分別為多大？

Answer 1

答案：
解析：

(1)設勻速運動時M的速度為V1，m－的速度為V2，有 　　V1＝2V2　�、� 　　根據能量守恒定律有 　　MgV1＝mgV2＋B2L2V2/R　�、� 　�、佗诼摿⒔獾茫�　�、� 　　(2) 　　圖上當　時，，所以　　④ 　　由圖得：　�、� 　　代入數據得：T　�、� 　�、佗邰堍茛奘礁�3分�、谑�4分