[题目]有一金属细棒ab.质量m=0.05kg.电阻不计.可在两条轨道上滑动.如图所示.轨道间距为L=0.5m.其平面与水平面的夹角为θ=37°.置于垂直于轨道平面向上的匀强磁场中.磁感应强度为B=1.0T.金属棒与轨道的动摩擦因数μ=0.5.(设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等)回路中电源电动势为E=3V.内阻r=0.5Ω．求:(1)为保证金属细棒不会沿斜面向上� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】有一金属细棒ab，质量m=0.05kg，电阻不计，可在两条轨道上滑动，如图所示，轨道间距为L=0.5m，其平面与水平面的夹角为θ=37°，置于垂直于轨道平面向上的匀强磁场中，磁感应强度为B=1.0T，金属棒与轨道的动摩擦因数μ=0.5，（设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等）回路中电源电动势为E=3V，内阻r=0.5Ω．求：

（1）为保证金属细棒不会沿斜面向上滑动，流过金属细棒ab的电流的最大值为多少？

（2）滑动变阻器R的阻值应调节在什么范围内，金属棒能静止在轨道上？（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）

【答案】（1）1A．

（2）2.5Ω≤R≤14.5Ω，金属棒能静止在轨道上

【解析】试题分析：（1）当金属棒刚要要向上滑动时，摩擦力沿斜面向下并达最大，此时通过金属棒的电流达到最大．

（2）由最大电流可求得最小电阻值；

当金属棒正要向下滑动时，摩擦力沿斜面向上并达最大，此时通过金属棒的电流最小为，由最小电流值可求得最大电阻值．

解：（1）当金属棒正要向上滑动时，摩擦力沿斜面向下并达最大，此时通过金属棒的电流达到最大I1

mgsinθ+μmgcosθ=I1LB

解得：I1=1A

（2）由

解得：R1=2.5Ω

当金属棒正要向下滑动时，摩擦力沿斜面向上并达最大，此时通过金属棒的电流最小为I2

mgsinθ=μmgcosθ+I2LB

解得：R2=14.5Ω

2.5Ω≤R≤14.5Ω

答：（1）为保证金属细棒不会沿斜面向上滑动，流过金属细棒ab的电流的最大值为1A．

（2）滑动变阻器R的阻值应调节在什么范围为2.5Ω≤R≤14.5Ω，金属棒能静止在轨道上

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B．测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则会影响测量结果

C．测量电路中的某个电阻，应该把该电阻与电路断开

D．测量阻值不同的电阻时都必须重新调零

（2）用以下器材测量待测电阻Rx的阻值：

A.待测电阻Rx，阻值约为200Ω

B.电源E，电动势约为3.0v,内阻可忽略不计

C.电流表A1，量程为0~10mA,内电阻r1=20Ω

D.电流表A2，量程为0~20mA,内电阻r2约为8Ω

E.定值电阻R0，阻值R0=80Ω

F.滑动变阻器R1，最大阻值为10Ω

G.滑动变阻器R2，最大阻值为200Ω

H.单刀单掷开关S，导线若干。

①为了测量电阻Rx，你认为应选择下面的_____图做为实验电路（填“甲”、“乙”或“丙”）。

②滑动变阻器应该选______；在闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于____端；（填“a”或“b”）

③实验中，需要直接测量的物理量是_________，用已知量和测量量计算Rx的表达式是Rx=___________。

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B滑动变阻器（总阻值10Ω）

滑动变阻器（总阻值1000Ω）

（2）若用如图所示的电路测量金属丝的电阻，电压表的左端应与电路中的______点相连（选填“a”或“b”）；利用所选电路及连接方法测得的电阻相比实际值______（选填“偏大”或“偏小”）。

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