[题目]如图所示.足够长的光滑金属框竖直放置.框宽L＝0．5 m框的电阻不计.匀强磁场磁感应强度B＝1 T.方向与框面垂直.金属棒MN的质量为100 g.电阻为1 Ω．现让MN无初速地释放并与框保持接触良好的竖直下落.从释放到达到最大速度的过程中通过棒某一横截面的电量为2 C.求此过程中回路产生的电能．(空气阻力不计.g＝10 m/s2) 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，足够长的光滑金属框竖直放置，框宽L＝0．5 m框的电阻不计，匀强磁场磁感应强度B＝1 T，方向与框面垂直，金属棒MN的质量为100 g，电阻为1 Ω．现让MN无初速地释放并与框保持接触良好的竖直下落，从释放到达到最大速度的过程中通过棒某一横截面的电量为2 C，求此过程中回路产生的电能．（空气阻力不计，g＝10 m/s2）

【答案】3．2 J

【解析】

试题

金属棒下落过程做加速度逐渐减小的加速运动，加速度减小到零时速度达到最大，根据平衡条件得

mg＝①

在下落过程中，金属棒减小的重力势能转化为它的动能和电能E，由能量守恒定律得

mgh＝＋E ②

通过导体某一横截面的电量为q＝③

E＝mgh－＝4J－0．8J＝3．2 J

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A. 当导体棒速度达到时加速度大小为sin θ

B. 当导体棒速度达到时加速度大小为sin θ

C. P＝2mgvsin θ

D. P＝3mgvsin θ

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B．电流表A1（量程100mA，内阻不计）

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D．滑动变阻器R1（0～2kΩ，额定电流0.1A）

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F．开关S一只，导线若干．

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（2）如果在实际操作过程中，发现滑动变阻器R1、电压表已损坏，用余下的器材测量锂电池的电动势E和内阻r．

①请你在图2方框中画出实验电路原理图（标注所用器材符号）；

②该实验小组的同学在实验中取得多组数据，然后作出如图3所示的线性图象处理数据，则电源电动势为_____________V，内阻为______________Ω．

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