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    如图甲所示，两根足够长的平行金属导轨MN、PQ相距为L，导轨平面与水平面夹角为α，金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，金属棒的质量为m，导轨处于匀强磁场中，磁场的方向垂直于导轨平面斜向上，磁感应强度大小为B，金属导轨的上端与开关S、定值电阻R1和电阻箱R2相连．不计一切摩擦，不计导轨、金属棒的电阻，重力加速度为g，现闭合开关S，将金属棒由静止释放．

    （1）判断金属棒ab中电流的方向；
    （2）若电阻箱R2接入电路的阻值为R2=2R1，当金属棒下降高度为h时，速度为v，求此过程中定值电阻R1上产生的焦耳热Q1；
    （3）当B=0.40T、L=0.50m、α=37°时，金属棒能达到的最大速度vm随电阻箱R2阻值的变化关系如图乙所示．取g=10m/s2，sin37°=0.60，cos37°=0.80．求定值电阻的阻值R1和金属棒的质量m．
    （1）由右手定则，金属棒ab中的电流方向为b到a．
    （2）由能量守恒定律得：mgh=
    1
    2
    mv2+Q，解得：Q=mgh-
    1
    2
    mv2，
    两电阻串联，通过它们的电流相等，且R2=2R1，则
    Q1
    Q2
    =
    R1
    R2
    =
    1
    2
    ，
    Q1+Q2=Q，则Q1=
    1
    3
    Q=
    1
    3
    mgh-
    1
    6
    mv2；
    （3）设最大速度为v，切割磁感线产生的感应电动势：E=BLv
    由闭合电路的欧姆定律：I=
    E
    R1+R2
    ，
    从b端向a端看，金属棒受力如图：
    金属棒达到最大速度时满足：
    mgsinα-BIL=0
    由以上三式得：v=
    mgsinα
    B2L2
    （R1+R2），
    由图象可知：斜率为：k=
    60-30
    2
    =15m/s?Ω，纵截距为v0=30m/s，
    得到：v0=
    mgsinα
    B2L2
    R1，k=
    mgsin
    B2L2
    ，
    解得：R1=2.0Ω，m=0.1kg．
    答：（1）金属棒ab中的电流方向为b到a．
    （2）定值电阻R1上产生的焦耳热Q1=
    1
    3
    mgh-
    1
    6
    mv2；
    （3）定值电阻的阻值R1=2.0Ω，金属棒的质量m=0.1kg．
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    如图所示，导体杆op可绕轴o沿半径为r的光滑半圆形框架在匀强磁场中以角速度ω顺时针匀速转动，磁感应强度为B，ao间接有电阻R，杆和框架电阻不计，则（　　）
    A．通过电阻R中的电流方向由o经R到a
    B．导体杆o端的电势高于p端的电势
    C．回路中的感应电流大小为
    Br2ω
    R
    D．电阻R产生的热功率为
    B2r4ω2
    4R

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    A．
    Bdv
    Rsinθ
    		B．
    Bdv
    R
    		C．
    Bdvsinθ
    R
    		D．
    Bdvcosθ
    R

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图所示装置，间距为1m的光滑轨道竖直放置，质量为0.1kg的金属杆ab可在导轨间自由滑动，现将装置放在垂直于轨道平面的匀强磁场中，闭合电键S后，导线中的电流大小为0.1A，ab杆恰好保持静止状态，试由此判断磁场的方向和大小．g=10m/s2．

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    A．线圈下边刚进入磁场Ⅱ时的速度最大
    B．线圈上边离开磁场Ⅱ时的速度v2＞v0
    C．线圈下边到达磁场I的下边界时的速度大小为v1=
    2
    3
    gl
    D．线圈在从磁场I进入磁场Ⅱ的过程中机械能减少了5mgL

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    A．3mAB．0mA
    C．48mAD．与负载R的值有关

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