[题目]如图所示.两根足够长平行金属导轨MN.PQ固定在倾角的绝缘斜面上.顶部接有一阻值R=3Ω的定值电阻.下端开口.轨道间距L=1 m.整个装置处于磁感应强度B=2T的匀强磁场中.磁场方向垂直斜面向上.质量m=1kg的金属棒ab置于导轨上.ab在导轨之间的电阻r=1Ω.电路中其余电阻不计.金属棒ab由静止释放后沿导轨运动时始终垂直于导轨.且与导轨接触� 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，两根足够长平行金属导轨MN、PQ固定在倾角的绝缘斜面上，顶部接有一阻值R=3Ω的定值电阻，下端开口，轨道间距L=1 m。整个装置处于磁感应强度B=2T的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向上。质量m=1kg的金属棒ab置于导轨上，ab在导轨之间的电阻r=1Ω，电路中其余电阻不计。金属棒ab由静止释放后沿导轨运动时始终垂直于导轨，且与导轨接触良好。不计空气阻力影响。已知金属棒ab与导轨间动摩擦因数μ=0.5，sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s2.

（1）求金属棒ab沿导轨向下运动的最大速度？

（2）若金属棒从释放到达到最大速度沿轨道下滑的距离为x=2m，则在此过程中电阻R上产生多少焦耳热？

【答案】（1）（2）

【解析】解：（1）金属棒由静止释放后，在重力、轨道支持力、摩擦力和安培力作用下沿斜面做变加速运动，加速度不断减小，当加速度为零时达到最大速度vm后保持匀速运动．有：

又安培力大小为：

感应电流为：

感应电动势为：

联解得

（２）若金属棒从静止到最大速度过程中电路产生的总热量为Q，则

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【题目】某实验小组在探究弹性势能与弹簧形变量的关系时：

（1）该小组猜想的弹性势能公式为E弹=ckxn，其中c为无单位常量，k、x分别为弹簧劲度系数、形变量，若该小组猜想正确，则由单位制可知 n =______

（2）为验证猜想，该小组利用铁架台、刻度尺、弹簧、金属小球等装置进行如下实验：

A．竖直固定刻度尺和弹簧，测出弹簧原长x0

B．弹簧下端连接小球，测出小球静止时弹簧长度x1

C．将小球由弹簧原长处由静止释放，测出小球运动到最低点时弹簧长度x2

D．重复以上步骤，多做几次，并将数据取平均值记录在表格中

F．分析数据得出结论

①试验中______用天平测量金属小球质量（选填“需要”、“不需要”）。

②实验D步骤的目的是为了减少_____误差（选填“偶然”、“系统”）。

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【题目】如图所示,OPQ为竖直平面内的一个直角边界,边界内存在B = 1T、方向垂直纸面向内的磁场。abcd为一边长l=0.10m、质量m=0.01kg、电阻R= 0.1Ω的匀质正方形导线框,其ab边离磁场上边界OP的距离h=0.05m。现将线框以初速度v0= 2.0m/s水平向右抛出,线框从OP边界进入磁场,然后在磁场中运动,最后从PQ边界离开磁场区域。已知运动过程中,线框ab边始终与磁场边界OP平行,重力加速度g取10m/s2,不计空气阻力,求:

（1）线框cd边刚进入磁场时线框的速度大小

（2）线框从刚进入磁场到完全离开磁场的整个过程中产生的焦耳热

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【题目】在曲线运动中，质点的速度和加速度情况是　　

A. 速度一定是变化的，加速度一定是不变的

B. 速度可能与加速度在同一直线上

C. 速度与加速度一定还在同一直线上

D. 速度一定变化，加速度一定不为零

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【题目】如图所示，一小型发电机内有n＝100匝矩形线圈，线圈面积S＝0.10 m2，线圈电阻可忽略不计．在外力作用下矩形线圈在B＝0.10 T匀强磁场中，以恒定的角速度ω＝100π rad/s绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，发电机线圈两端与R＝100 Ω的电阻构成闭合回路．求：

(1)线圈转动时产生感应电动势的最大值；

(2)从线圈平面通过中性面时开始，线圈转过90°角的过程中，通过电阻R横截面的电荷量；

(3)求 π/6ω时刻R两端的电压.

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