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05（上海卷）8 ．(14分)如圖所示，處于勻強磁場中的兩根足夠長、電阻不計的平行金屬導軌相距l(xiāng)m，導軌平面與水平面成θ=37°角，下端連接阻值為尺的電阻．勻強磁場方向與導軌平面垂直．質量為0.2kg、電阻不計的金屬棒放在兩導軌上，棒與導軌垂直并保持良好接觸，它們之間的動摩擦因數為0.25．求：

(1)求金屬棒沿導軌由靜止開始下滑時的加速度大��；

(2)當金屬棒下滑速度達到穩(wěn)定時，電阻尺消耗的功率為8W，求該速度的大��；

(3)在上問中，若R＝2Ω，金屬棒中的電流方向由a到b，求磁感應強度的大小與方向．

(g=10rn／s2，sin37°＝0.6， cos37°＝0.8)

位置

A

B

C

速度(m/s)

2.0

12.0

0

時刻(s)

0

4

10

(1)金屬棒開始下滑的初速為零，根據牛頓第二定律：mgsinθ－μmgcosθ＝ma                     ①

由①式解得a＝10×(O.6－0.25×0.8)m／s2=4m／s2                                      　　　　　　    ②

(2夕設金屬棒運動達到穩(wěn)定時，速度為v，所受安培力為F，棒在沿導軌方向受力平衡

mgsinθ一μmgcos0一F＝0                                                            　　　　　�、�

此時金屬棒克服安培力做功的功率等于電路中電阻R消耗的電功率：Fv＝P             　　       ④

由③、④兩式解得             　　　　　�、�

(3)設電路中電流為I，兩導軌間金屬棒的長為l，磁場的磁感應強度為B　　             ⑥

                            P＝I2R                                                                                 　　　　　�、�

由⑥、⑦兩式解得                                             　　　　　�、�

磁場方向垂直導軌平面向上

練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

（05上海卷）(14分)一水平放置的圓盤繞豎直固定軸轉動，在圓盤上沿半徑開有一條寬度為2mm的均勻狹縫．將激光器與傳感器上下對準，使二者間連線與轉軸平行，分別置于圓盤的上下兩側，且可以同步地沿圓盤半徑方向勻速移動，激光器連續(xù)向下發(fā)射激光束．在圓盤轉動過程中，當狹縫經過激光器與傳感器之間時，傳感器接收到一個激光信號，并將其輸入計算機，經處理后畫出相應圖線．圖(a)為該裝置示意圖，圖(b)為所接收的光信號隨時間變化的圖線，橫坐標表示時間，縱坐標表示接收到的激光信號強度，圖中Δt1=1．0×10-3s，Δt2=0.8×10-3s．

(1)利用圖(b)中的數據求1s時圓盤轉動的角速度；

(2)說明激光器和傳感器沿半徑移動的方向；

(3)求圖(b)中第三個激光信號的寬度Δt3．

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