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    5．如图1所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为L，M、P两点间接有阻值为R的电阻．一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下，导轨和金属杆的电阻可忽略•让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦．

    （1）由b向a方向看到的装置如图2所示，请问ab杆下滑过程中ab杆的电流方向，a、b哪点电势高．
    （2）在加速下滑过程中，当杆ab的速度大小为v时，求此时ab杆中的电流及其加速度的大小；
    （3）求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值．

    分析 （1）ab杆切割磁感线，根据右手定则判断ab杆的电流方向及电势高低．
    （2）当杆ab的速度大小为v时，先求出安培力的大小，再由牛顿第二定律求加速度．
    （3）当ab杆匀速运动时，速度最大，由安培力与速度的关系和平衡条件求解．

    解答 解：（1）据右手定则知ab杆中电流方向a→b，则b点电势高
    （2）当ab杆速度为v时，感应电动势 E=BLv，此时电路电流 I=$\frac{E}{R}$=$\frac{BLv}{R}$
    杆受到安培力 F=BIL=$\frac{{{B^2}{L^2}v}}{R}$
    根据牛顿运动定律，有：ma=mgsinθ-$\frac{{{B^2}{L^2}v}}{R}$
    得加速度 a=gsinθ-$\frac{{{B^2}{L^2}v}}{mR}$
    （3）当mgsinθ=$\frac{{{B^2}{L^2}v}}{R}$时，ab杆达到最大速度vm
    解得 Vm=$\frac{mgRsinθ}{{{B^2}{L^2}}}$
    答：
    （1）ab杆下滑过程中ab杆的电流方向由a→b，b点电势高．
    （2）在加速下滑过程中，当杆ab的速度大小为v时，此时ab杆中的电流为$\frac{BLv}{R}$，加速度的大小为gainθ-$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{mR}$；
    （3）在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值为$\frac{mgRsinθ}{{B}^{2}{L}^{2}}$．

    点评 对于切割类型，对杆正确受力分析，应用牛顿第二定律、平衡条件、E=BLv、欧姆定律、电功率公式即可正确解题．

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    A．伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证
    B．伽利略通过“理想斜面实验”，科学地推理出“力不是维持物持物体运动的原因”
    C．在不需要考虑物体本身的形状和大小时，用质点来代替物体的方法叫假设法
    D．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加之和代表物体的位移，这里采用了微元法

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    ①实验中得到了小灯泡的U-I图象如图甲所示，则可知小灯泡的电阻随电压增大而增大；（选填“增大”“减小”或“不变”）
    ②根据图甲，在图乙中把缺少的导线补全，连接成实验的电路（其中电流表和电压表分别测量小灯泡的电流和电压）；
    ③某次连接时，把AB间的导线误接在AC之间，合上电键，任意移动滑片发现都不能使小灯泡完全熄灭，则此时的电路中，小灯泡获得的最小功率是0.32W．

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    A．U2变小，l3变小B．U2不变，l3变小C．l1变小，l2变小D．l1变小，l2变大

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