如图甲所示.相距为2L的光滑平行金属导轨水平放置.导轨一部分处在以OO/ 为右边界匀强磁场中.匀强磁场的磁感应强度大小为B.方向垂直导轨平面向下.导轨右侧接有定值电阻R.导轨电阻忽略不计.在距边界OO/也为L处垂直导轨放置一质量为m.电阻不计的金属杆ab.求解以下问题:(1)若ab杆固定在轨道上的初始位置.磁场的磁感应强度在时间t内由B均匀减小到� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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(18分)如图甲所示（俯视图），相距为2L的光滑平行金属导轨水平放置，导轨一部分处在以OO^/ 为右边界匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直导轨平面向下，导轨右侧接有定值电阻R，导轨电阻忽略不计。在距边界OO^/也为L处垂直导轨放置一质量为m、电阻不计的金属杆ab。求解以下问题：

（1）若ab杆固定在轨道上的初始位置，磁场的磁感应强度在时间t内由B均匀减小到零，求此过程中电阻R上产生的焦耳热为Q₁。

（2）若磁场的磁感应强度不变，ab杆在恒力作用下由静止开始向右运动3L距离，其v--x的关系图像如图乙所示。求①ab杆在刚要离开磁场时的加速度大小；②此过程中电阻R上产生的焦耳热Q₂。

（1）

（2）

解析:

（1）磁场的磁感应强度在时间t内由B均匀减小到零，说明

此过程中的感应电动势为 ①

通过R的电流为 ②

此过程中电阻R上产生的焦耳热为 ③，联立①②③求得

（2）①ab杆离起始位置的位移从L到3L的过程中．由动能定理可得

④

ab杆刚要离开磁场时，感应电动势 ⑤

通过R的电流为 ⑥

水平方向上受安培力和恒力F作用

安培力为： ⑦ 联立⑤⑥⑦解得 ⑧

由牛顿第二定律可得： ⑨

联立④⑧⑨解得

②ab杆在磁场中由起始位置发生位移L的过程中，根据功能关系，恒力F做的功等于ab杆增加的动能与回路产生的焦耳热之和，则

⑩

联立④⑩解得

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高中同步检测优化卷38分钟高效作业本系列答案

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（1）月球表面的重力加速度g
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11.45

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s．

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Ω②

0.1

A，电路虚线框内含电源的未知电路等效成一个电源，则其等效电动势E′和内阻r应为E=

V，r=

Ω．

	1	2	3	4
R_x/Ω	10	18	①	118
I/A	1.0	0.6	0.4	②

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（2011?河东区一模）（1）一辆汽车在平直的公路上以某一初速度运动，运动过程中保持恒定的牵引功率，其加速度a和速度的倒数（1/v）图象如图所示．若已知汽车的质量为m=1.5×10³kg，则汽车运行时的功率为

kW，所受到的阻力为

3.0

×10

3.0

×10

N．
（2）某实验小组利用如图甲所示的气垫导轨实验装置来探究合力一定时，物体的加速度与质量之间的关系．
①做实验时，将滑块从图甲所示位置由静止释放，由数字计时器（图中未画出）可读出遮光条通过光电门1、2的时间分别为△t₁、△t₂；用刻度尺测得两个光电门中心之间的距离x，用游标卡尺测得遮光条宽度d．则滑块加速度的表达式a=

△t

．（以上表达式均用已知字母表示）．
如图乙所示，若用20分度的游标卡尺测量遮光条的宽度，其读数为

8.15

mm．

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A．M增大时，h增大，以保持二者乘积增大
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D．M减小时，h减小，以保持二者乘积减小
（3）（8分）2010年诺贝尔物理学奖授予英国曼彻斯特大学科学家安德烈?海姆和康斯坦丁?诺沃肖洛夫，以表彰他们对石墨烯的研究．他们最初是用透明胶带从石墨晶体上“粘”出一片石墨烯的．我们平常所用的铅笔芯中就含有石墨，能导电．某同学设计了探究铅笔芯伏安特性曲线的实验，得到如下数据（I和U分别表示通过铅笔芯的电流和其两端的电压）：

U/V	0.00	0.40	0.80	1.20	1.60	2.00
I/A	0.00	0.10	0.18	0.28	0.38	0.48

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C．电压表V₁（量程3V，内阻3kΩ）
D．电压表V₂（量程15V，内阻15kΩ）
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F．滑动变阻器R₂（阻值0～2kΩ，额定电流0.5A）
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ACE

（填选项前字母）；
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