[题目]有两条倾斜的足够长光滑导轨.导轨平面与水平面的夹角为θ.间距为L.导轨上有一辆载有磁铁的小车.总质量为m.磁铁的N极在下.S极在上.磁铁的端面为边长L的正方形.设磁场可视为集中在端面且垂直端面向下的匀强磁场.磁感应强度为B.两条导轨间接有4根长为L.电阻均为r的金属棒.相邻两根金属棒之间距离都为L.其余电阻不计.将小车从第一� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】有两条倾斜的足够长光滑导轨，导轨平面与水平面的夹角为θ，间距为L，导轨上有一辆载有磁铁的小车，总质量为m，磁铁的N极在下，S极在上，磁铁的端面为边长L的正方形（与小车宽度相同），设磁场可视为集中在端面且垂直端面向下的匀强磁场，磁感应强度为B。两条导轨间接有4根长为L、电阻均为r的金属棒，相邻两根金属棒之间距离都为L，其余电阻不计。将小车从第一根金属棒A1B1上方某处静止释放，当小车前端运动到A1B1棒位置时恰好作匀速运动，试求：

(1)小车通过A1B1棒时，A1B1棒的电流方向及A1B1棒两端的电势差；

(2)小车通过四根金属棒的过程中，A1B1棒产生的热量；

(3)若小车前端靠近A1B1棒释放，小车通过四根金属棒过程中，通过A1B1棒的电量。

【答案】(1) (2) (3)电量为

【解析】

(1)根据右手定则可知电流方向：B1到A1

小车恰好匀速，所以由：

根据欧姆定律得：

所以A1B1棒两端的电势差：

(2)小车每次经过棒的过程都是匀速运动，且整个过程中每根导轨产生的热量相同

根据能量守恒定律可知

(3)A1B1棒在磁场中，通过A1B1棒的电量：

A1B1棒不在磁场中，通过A1B1棒的电量：

小车通过四根金属棒过程中，通过A1B1棒的电量：

即整个过程中通过A1B1棒的电量为

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G.滑动变阻器(最大阻值为10,额定电流1.0A)

H.电源(电动势为4.0V,内阻不计)

I.电键及导线等

(1)为了使实验完成的更好,电流表应选用__________;电压表应选用__________;滑动变阻器应选用__________(只需填器材前面的字母即可)

(2)请在虚线框内画出实验电路图______

(3)某同学在一次测量时,电流表、电压表的示数如图1所示则电压值为__________V,电流值为__________A,由图2可知,小灯泡的电阻随着电压的增大而__________(增大、减小、不变).

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(1)粒子经加速电场加速后的速度v1；

(2)经S3垂直进入的匀强磁场的磁感应强度B2。

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