[题目]如图所示.两条光滑平行导轨所在平面与水平地面的夹角为.两导轨间距为L.导轨上端接有一电阻.阻值为R.O.P.M.N四点在导轨上.两虚线OP.MN平行且与导轨垂直.两虚线OP.MN间距为d.其间有匀强磁场.磁感应强度大小为B.方向垂直于导轨平面向上.在导轨上放置一质量为m.长为L.阻值为2R的金属棒.棒可沿导轨下滑.且在下滑过程中保持与导轨垂直� 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，两条光滑平行导轨所在平面与水平地面的夹角为，两导轨间距为L，导轨上端接有一电阻，阻值为R。O、P、M、N四点在导轨上，两虚线OP、MN平行且与导轨垂直，两虚线OP、MN间距为d，其间有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于导轨平面向上。在导轨上放置一质量为m、长为L、阻值为2R的金属棒，棒可沿导轨下滑，且在下滑过程中保持与导轨垂直并良好接触。让金属棒从离磁场上边界OP距离d处由静止释放，进入磁场后在到达下边界MN前达到匀速。已知重力加速度大小为g，不计导轨电阻。求：

（1）金属棒刚进入磁场时的加速度a；

（2）金属棒穿过磁场过程中，金属棒上产生的电热。

【答案】（1）见解析；（2）

【解析】

（1）设金属棒刚进入磁场时速度大小为v1，由机械能守恒定律得

解得

金属棒刚进入磁场时，产生电动势

E=BLv1

回路电流

金属棒受安培力

①若，根据牛顿第二定律得

解得

方向沿导轨向上

②若，根据牛顿第二定律得

解得

方向沿导轨向下

③若，根据牛顿第二定律得a=0

（2）设金属棒到达下边界MN时速度大小为v2，根据平衡条件有

解得

设金属棒穿过磁场过程中，回路产生的电热为Q，由能量守恒定律得

金属棒上产生的电热

解得

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B．可使周期测量得更加准确

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D．保证摆球在同一竖直平面内摆动

（2）该同学测得一组摆长和周期但计算的g值比当地标准值偏小，其原因可能是________。

A．小球质量太大

B．摆动的振幅过小

C．将摆线长当成了摆长

D．摆动次数少记了一次

（3）该同学依然按照②中方式代入摆长，但改变摆长测得6组L和对应的周期T，画出L-T2图线，然后在图线上选取A、B两个点，坐标如图所示。他采用恰当的数据处理方法，则计算重力加速度的表达式是g=______。请你判断该同学得到的实验结果将_______。（填“偏大”、“偏小”或“准确”）

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A. ab表示引力，cd表示斥力，e点的横坐标可能为10－15 m

B. ab表示斥力，cd表示引力，e点的横坐标可能为10－10 m

C. ab表示引力，cd表示斥力，e点的横坐标可能为10－10 m

D. ab表示斥力，cd表示引力，e点的横坐标可能为10－15 m

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