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如圖所示，水平面上固定著兩根足夠長的光滑平行金屬導軌，間距為L，左端連接阻值為R的電阻。導軌上放置導體棒，導體棒上固定著一個與導體棒垂直的遮光板，寬度為d。在導軌上間距均為x₀的a、b、c三個位置上各固定一個光電門，用來配合光電計數器記錄遮光板通過光電門時的擋光時間（擋光過程中可以認為遮光板的運動是勻速的），金屬棒和遮光板的總質量為m，棒的電阻也為R，導軌電阻忽略不計。勻強磁場方向豎直向上，磁感應強度為B。導體棒通過不可伸長的細線經光滑定滑輪與質量也為m的重物相連�，F將重物由如圖所示的位置釋放后與導體棒一起運動，始終保持導體棒與導軌垂直且接觸良好。計數器得到遮光板通過第一個光電門的時間為△t₁，通過第二個和第三個光電門的時間均為△t₂。（重力加速度為g）

  （1）計算導體棒通過第一個光電門時的安培力；

   （2）導體棒從第一個光電門到第三個光電門的過程中電阻R上產生的焦耳熱；

   （3）試在圖乙中粗略畫出導體棒從開始運動到通過第三個光電門時的v-t圖象。其中t₁、t₂、t₃分別表示導體棒通過三個光電門的時刻。

（8分）如圖所示的實驗裝置可以驗證牛頓運動定律，小車上固定一個盒子，盒子內盛有沙子，沙桶的總質量(包括桶以及桶內沙子質量)記為m，小車的總質量(包括小車、盒子及盒內沙子質量)記為M。

（1）驗證在質量不變的情況下，加速度與合外力成正比：從盒子中取出一些沙子，裝入沙桶中，稱量并記錄沙桶的總重力mg，將該力視為合外力F，對應的加速度則從打下的紙帶上計算得出。多次改變合外力F的大小，每次都會得到一個相應的加速度。本次實驗中，桶內的沙子取自小車中，故系統(tǒng)的總質量不變。以合外力F為橫軸，以加速度為縱軸，畫出a—F圖象，圖象是一條過原點的直線。

①a—F圖線斜率的物理意義是                                。

②你認為把沙桶的總重力mg當做合外力F是否合理？答：________。(填“合理”或”不合理”)；

③本次實驗中，是否應該滿足材M >>m這樣的條件?答：__________ (填“是”或“否”)；

理由是_____________________________________________。

（2）驗證在合外力不變的情況下，加速度與質量成反比：保持桶內沙子質量m不變，在盒子內添加或去掉一些沙子，驗證加速度與質量的關系。本次實驗中，桶內的沙子總質量不變，故系統(tǒng)所受的合外力不變。用圖象法處理數據時，以加速度為縱軸，應該以____________的倒數為橫軸。

如圖所示的實驗裝置可以探究加速度與物體質量、物體受力的關系（摩擦力已平衡）。小車上固定一個盒子，盒子內盛有沙子。沙桶的總質量（包括桶以及桶內沙子質量）記為m，小車的總質量（包括車、盒子及盒內沙子質量）記為M。

（1）驗證在質量不變的情況下，加速度與合外力成正比：從盒子中取出一些沙子，裝入沙桶中，稱量并記錄沙桶的總重力mg，將該力視為合外力F，對應的加速度a則從打下的紙帶中計算得出．多次改變合外力F的大小，每次都會得到一個相應的加速度．以合外力F為橫軸，以加速度a為縱軸，畫出a－F圖象，圖象是一條過原點的直線．
在本次實驗中，如果沙桶的總重力mg與Mg相比非常接近時，獲得的實驗數據是否會和理論預期產生較大差異？
答：       .（填“會”或“不會”）理由是                       ．
（2）驗證在合外力不變的情況下，加速度與質量成反比：保持桶內沙子質量m不變，在盒子內添加或去掉一些沙子，驗證加速度與質量的關系．用圖象法處理數據時，以加速度a為縱橫，應該以       為橫軸．