9.
如图所示,一个由三条边围成的矩形金属框内匀强磁场,磁感应强度为B,有一根垂直于磁场和金属框的电阻棒,其在金属框内的电阻为R,在金属框内的长度为L,矩形金属框的电阻不计.电阻棒与金属框的摩擦不计,在大小和方向恒定的外力F的作用下,电阻棒以速度v匀速向右运动,拉力外力F与速度v、长度L、磁感应强度B、电阻R之间的关系数据如下表:
长度L/m | 磁感应强度B/T | 速度v/(m•s-1) | 电阻R/Ω | 拉力F/N |
0.1 | 0.2 | 1 | 4 | 10-3 |
0.1 | 0.2 | 1 | 2 | 2×10-3 |
0.1 | 0.6 | 1 | 4 | 9×10-3 |
0.2 | 0.6 | 1 | 4 | 3.6×10-3 |
0.1 | 0.2 | 4 | 1 | 1.6×10-3 |
(1)拉力外力F与速度v、长度L、磁感应强度B、电阻R之间的关系的表达式为F=k
;其中k=
(带单位).
(2)在速度v、长度L、磁感应强度B一定时,拉力外力F与电阻R之间的关系可用图象是的图线
表示.
(3)若拉力为0.04N,磁感应强度为0.4T,电阻为0.2Ω,长度为0.2m,则电阻棒匀速运动时速度为
m/s.