[题目]如图(甲)所示.一对平行光滑轨道放置在水平面上.两轨道相距L=1m.两轨道之间用R=4Ω的电阻连接.一质量m=1kg的导体杆与两轨道垂直.静止放在轨道上.轨道的电阻可忽略不计．整个装置处于磁感应强度B=4T的匀强磁场中.磁场方向垂直轨道平面向上.现用水平拉力沿轨道方向拉导体杆.拉力F与导体杆运动的位移s间的关系如图(乙)所示.� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图（甲）所示，一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道相距L=1m，两轨道之间用R=4Ω的电阻连接，一质量m=1kg的导体杆与两轨道垂直，静止放在轨道上，轨道的电阻可忽略不计．整个装置处于磁感应强度B=4T的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道平面向上，现用水平拉力沿轨道方向拉导体杆，拉力F与导体杆运动的位移s间的关系如图（乙）所示，当拉力达到最大时，导体杆开始做匀速运动，当位移s=2.5m时撤去拉力，导体杆又滑行了一段距离后停止．已知在拉力F作用过程中，通过电阻R上电量q为1.25C．在滑行的过程中电阻R上产生的焦耳热为．求：

（1）导体杆运动过程中的最大速度；

（2）拉力F的最大值；

（3）拉力F作用过程中，电阻R上产生的焦耳热．

【答案】（1）（2）8N（3）5J

【解析】(1)设金属棒的电阻为r．棒在拉力F作用过程中，根据

得：

可见r=R

在滑行s′的过程中电阻R上产生的焦耳热为 QR=4J，则棒上产生的热量也为QR=Qr=4J，所以回路中产生的总焦耳热为Q=QR+Qr=8J

根据能量守恒得：

解得：vm=4m/s．

(2)杆匀速运动时，所受的安培力为：

由于匀速运动，所以有：

(3)拉力F作用过程中，根据能量守恒定律得：

则得回路中产生的总焦耳热量为：

因为R=r，则电阻R上产生的焦耳热为：

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(1)画出测量R的电路图____________．

(2)上图中的6个点表示实验中测得的6组电流I、电压U的值，试写出根据此图求R值的步骤：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________；

求出的电阻值R＝__________(保留3位有效数字)．

(3)待测电阻是一均匀材料制成的圆柱体，用游标为50分度的卡尺测量其长度与直径，结果分别如图甲、图乙所示，由图可知其长度为__________，直径为________．

甲

乙

(4)由以上数据可以求出ρ＝________(保留一位有效数字)．

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(2)为使木块不冲出木板，则木板的最短长度;

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(1)将图中所缺导线补充完整．

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(3)原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向左移动时，电流计指针将偏________．(填”左”或”右”)

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