[题目]如图所示.电阻不计.间距为l=l.0m的光滑平行金属导轨.水平放置于磁感应强度B=l.0T.方向竖直向下的匀强磁场中.导轨左端接一定值电阻R=1.5Ω.质量为m=l.0kg.电阻为r=0.5Ω的金属棒MN置于导轨上.始终垂直导轨且接触良好．当MN受到垂直于棒的水平外力F=2.0N的作用.由静止开始运动.经过位移x=l.55m.到达PQ处.� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图所示，电阻不计、间距为l=l.0m的光滑平行金属导轨，水平放置于磁感应强度B=l.0T、方向竖直向下的匀强磁场中，导轨左端接一定值电阻R=1.5Ω，质量为m=l.0kg、电阻为r=0.5Ω的金属棒MN置于导轨上，始终垂直导轨且接触良好．当MN受到垂直于棒的水平外力F=2.0N的作用，由静止开始运动，经过位移x=l.55m，到达PQ处（图中未画出），此时速度为v=2.0m/s．求：

（1）金属棒在PQ处所受磁场作用力大小；

（2）金属棒在PQ处的加速度大小；

（3）金属棒在运动中回路总共产生的势能．

【答案】（1）1.0N（2）1.0m/s2（3）1.1J

【解析】（1）速度为v=2.0m/s时，回路的电动势E=Blv

产生的电流

则磁场对金属棒的安培力

（2）由牛顿第二定律：F-FA=ma 解得a=1.0m/s2

（3）由能量关系可知：Fx+W= mv2，解得W=-1.1J

棒克服安培力做的功等于回路产生的热能，即为1.1J

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B. 顺时针方向转动，同时靠近导线AB

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D. 顺时针方向转动，同时离开导线AB

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器材编号	器材名称	规格与参数
A	电池E	电动势3.0V，内阻未知
B	电流表A1	量程0~100mA，内阻约为5Ω
C	电流表A2	量程0~0.6A，内阻约为0.2Ω
D	电阻箱R	0~999.9Ω
E	开关、导线	若干

实验操作如下：

a．用螺旋测微器在电阻丝上三个不同的位置分别测量电阻丝的直径d；

b．将选用的实验器材，按照题图连接实验电路；

c．调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大；

d．接触点P在电阻丝上某位置时，闭合开关，调整电阻箱的阻值。使电流表满偏，然后断开开关．记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L．

e．改变接触点P的位置，闭合开关，调整电阻箱的阻值,使电流表再次满偏；重复多次，记录每一次电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L．

f．断开开关，整理好器材，进行实验数据分析．

（1）某次测量电阻丝直径d时，螺旋测微器示数如题图示，d=______mm；

（2）实验中电流表应选择______（选填供选器材前的编号）；

（3）用记录的多组电阻箱的阻值R和对应的接入电路中电阻丝长度L的数据，绘出了如题图示的R-L关系图线，图线在R轴的截距为R0，在L轴的截距为L0，那么电阻丝的电阻率表达式ρ=________（用R0、Lo、d表示）；

（4）本实验中，电流表的内阻对电阻率的测量结果_______（选填“有”或“无）影响，这是因为________．

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