如图所示，足够长的光滑平行金属导轨cd和ef水平放置，在其左端连接倾角为θ＝37...

如图所示，足够长的光滑平行金属导轨cd和ef水平放置，在其左端连接倾角为θ＝37°的光滑金属导轨ge、hc，导轨间距均为L＝1 m，在水平导轨和倾斜导轨上，各放一根与导轨垂直的金属杆，金属杆与导轨接触良好．金属杆a、b质量均为m＝0.1 kg，电阻Ra＝2 Ω、Rb＝3 Ω，其余电阻不计．在水平导轨和斜面导轨区域分别有竖直向上和竖直向下的匀强磁场B1、B2，且B1＝B2＝0.5 T．已知从t＝0时刻起，杆a在外力F1作用下由静止开始水平向右运动，杆b在水平向右的外力F2作用下始终保持静止状态，且F2＝0.75＋0.2t(N)．(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10 m/s2) 求：

（1）杆b所受安培力大小与时间的关系；
（2）通过计算判断杆a的运动情况，并写出速度与时间的关系；
（3）从t=0时刻起，求1s内通过杆b的电荷量．

(1)匀加速运动 (2)0.2 C (3)6 J 【解析】(1)因为杆b静止，所以有F2－B2IL＝mgtan37° 而F2＝0.75＋0.2t(N) 解得I＝0.4t(A) 整个电路中的电动势由杆a运动产生，故E＝I(Ra＋Rb) E＝B1Lv 解得v＝4t 所以，杆a做加速度为a＝4 m/s2的匀加速运动． (2)杆a在1 s内运动的距离d＝at2＝2 m q＝IΔt I＝ q＝＝＝0.2 C 即1 s内通过杆b的电荷量为0.2 C (3)设整个电路中产生的热量为Q，由能量守恒定律得 W1－Q＝mv12 v1＝at＝8 m/s 解得Q＝10 J 从而Qb＝Q＝6 J.

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考点分析：

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如图所示，在光滑的水平杆上套着一个质量为m的滑环，滑环上通过一根不可伸缩的轻绳悬吊着质量为M的物体（可视为质点），绳长为l。将滑环固定时，给物块一个水平冲量，物块摆起后刚好碰到水平杆，若滑环不固定，仍给物块以同样的水平冲量，求物块摆起的最大高度。

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利用图甲装置可以做许多力学实验．

（1）利用此装置探究“加速度与力、质量的关系”实验中为了让小车所受合外力等于细绳的拉力需要进行的步骤是______________________．

（2）甲、乙两同学在同一实验室，各取一套图示的装置放在水平桌面上，小车上放不同质量的砝码，在没有平衡摩擦力的情况下，研究小车与木板之间的动摩擦因数（实验中小车的轮子被锁死，小车只能在长木板上滑动）．

①为使小车运动时受到的拉力在数值上近似等于砝码桶及桶内砝码的总重力，应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量_______小车和小车上砝码的总质量，（填“远大于”、“远小于”或“近似等于”）

②实验中对小车及车内砝码研究，根据牛顿第二定律有F﹣μmg=ma，实验中记录小车的加速度a和小车所受的合外力F，通过图象处理数据．甲、乙两同学分别得到图乙中甲、乙两条直线．设甲、乙用的小车及砝码质量分别为m甲、m乙，甲、乙用的小车与木板间的动摩擦因数分别为μ甲、μ乙，由图可知，m甲_______m乙，μ甲_____μ乙．（填“大于”、“小于”或“等于”）

（3）做直线运动的小车，牵引一条纸带通过打点计时器打出一条纸带，从纸带上打出的某一点开始，每5个点剪下一段纸带，按图丙所示，使每一条纸带下端与x轴重合，左边与y轴平行，将每段粘贴在直线坐标系中，各段紧靠但不重叠，根据图丙可以判断小车做________运动，加速度a=_______m/s2（结果保留两位有效数字）．已知交流电源的频率为50Hz．