[题目]如图所示.水平面上有两根光滑金属导轨平行固定放置.导轨的电阻不计.间距为l=0.5m.左端通过导线与阻值R=3Ω的电阻连接.右端通过导线与阻值为RL=6Ω的小灯泡L连接.在CDEF矩形区域内有竖直向上.磁感应强度B=0.2T的匀强磁场．一根阻值r=0.5Ω.质量m=0.2kg的金属棒在恒力F=2N的作用下由静止开始从AB位置沿导轨向右运� 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，水平面上有两根光滑金属导轨平行固定放置，导轨的电阻不计，间距为l=0.5m，左端通过导线与阻值R=3Ω的电阻连接，右端通过导线与阻值为RL=6Ω的小灯泡L连接，在CDEF矩形区域内有竖直向上，磁感应强度B=0.2T的匀强磁场．一根阻值r=0.5Ω、质量m=0.2kg的金属棒在恒力F=2N的作用下由静止开始从AB位置沿导轨向右运动，经过t=1s刚好进入磁场区域．求金属棒刚进入磁场时：

（1）金属棒切割磁场产生的电动势；

（2）小灯泡两端的电压和金属棒受安培力．

【答案】

【1】1V

【2】0. 8V 0.04N

【解析】

（1）0~1s棒只受拉力，由牛顿第二定律F=ma

可得金属棒进入磁场前的加速度（1分）

设其刚要进入磁场时速度为v，由v=at=10m/s （1分）

金属棒进入磁场时切割磁感线，感应电动势E=Blv=0.2×0.5×10V=1V（2分）

（2）小灯泡与电阻R并联，

通过金属棒的电流大小（2分）

小灯泡两端的电压U=E－Ir=1－0.4×0.5="0." 8V （1分）

金属棒受到的安培力大小FA=BIl=0.2×0. 4×0.5N="0.04N " （2分）

由左手定则可判断安培力方向水平向左（1分）

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A. 为正电荷，可能停在A处

B. 为正电荷，可能停在B处

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A B

C D

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A. 甲对乙的冲量一定等于乙对甲的冲量

B. 甲、乙的动量变化一定大小相等、方向相反

C. 甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量

D. 甲对乙做多少负功,乙对甲就一定做多少正功

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（1）求线框静止时，回路中的电流I；

（2）求在线框保持不动的时间内，小灯泡产生的热量Q；

（3）若线框刚好开始运动时即保持磁场不再变化，求线框从开始运动到bc边离开磁场的过程中通过小灯泡的电荷量q.（柔软导线及小灯泡对线框运动的影响可忽略，且斜面足够长）

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【题目】某物理兴趣小组验证动能定理，实验装置如图甲所示，前端固定有力传感器的小车（带挡光片）放在水平长木板右端P处，跨过光滑定滑轮的轻绳一端系有小桶，另一端连在力传感器上，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。主要实验步骤如下：

a.用螺旋测微器测量小车上挡光片的宽度d，用天平测量小车及传感器的总质量m，用毫米刻度尺测量光电门到挡光片的水平距离s；

b.向小桶中缓慢加沙子，当小车刚开始运动时，记下传感器的示数F1；

c.将小车拿回到P处并摁住，向小桶再加入一些沙子，记下传感器的示数为F2，由静止释放小车后，记下传感器的示数F3以及挡光片通过光电门的遮光时间t.

(1)若测量小车上挡光片的宽度d时，螺旋测微器的示数如图乙所示，则d=__________mm.

(2)如果实验结果满足关系式=_______________（用题中涉及的物理量的符号表示），说明动能定理成立.

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（1）求ab开始运动时的加速度a；

（2）分析并说明ab在整个运动过程中速度、加速度的变化情况；

（3）分析并比较ab上滑时间和下滑时间的长短。