如图甲所示.相距为2L的光滑平行金属导轨水平放置.导轨一部分处在以OO/ 为右边界匀强磁场中.匀强磁场的磁感应强度大小为B.方向垂直导轨平面向下.导轨右侧接有定值电阻R.导轨电阻忽略不计.在距边界OO/也为L处垂直导轨放置一质量为m.电阻不计的金属杆ab.求解以下问题:(1)若ab杆固定在轨道上的初始位置.磁场的磁感应强度在时间t内由B均匀减小到� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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(18分)如图甲所示（俯视图），相距为2L的光滑平行金属导轨水平放置，导轨一部分处在以OO^/ 为右边界匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直导轨平面向下，导轨右侧接有定值电阻R，导轨电阻忽略不计。在距边界OO^/也为L处垂直导轨放置一质量为m、电阻不计的金属杆ab。求解以下问题：

（1）若ab杆固定在轨道上的初始位置，磁场的磁感应强度在时间t内由B均匀减小到零，求此过程中电阻R上产生的焦耳热为Q₁。

（2）若磁场的磁感应强度不变，ab杆在恒力作用下由静止开始向右运动3L距离，其v--x的关系图像如图乙所示。求①ab杆在刚要离开磁场时的加速度大小；②此过程中电阻R上产生的焦耳热Q₂。

（1）

（2）

解析:

（1）磁场的磁感应强度在时间t内由B均匀减小到零，说明

此过程中的感应电动势为 ①

通过R的电流为 ②

此过程中电阻R上产生的焦耳热为 ③，联立①②③求得

（2）①ab杆离起始位置的位移从L到3L的过程中．由动能定理可得

④

ab杆刚要离开磁场时，感应电动势 ⑤

通过R的电流为 ⑥

水平方向上受安培力和恒力F作用

安培力为： ⑦ 联立⑤⑥⑦解得 ⑧

由牛顿第二定律可得： ⑨

联立④⑧⑨解得

②ab杆在磁场中由起始位置发生位移L的过程中，根据功能关系，恒力F做的功等于ab杆增加的动能与回路产生的焦耳热之和，则

⑩

联立④⑩解得

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（1）月球表面的重力加速度g
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（3）若宇航员完成了对月球表面的科学考察任务，乘坐返回舱返回围绕月球做圆周运动的轨道舱．为了安全，返回舱与轨道舱对接时，二者必须具有相同的速度．返回舱在返回过程中需克服月球引力做功W=mgR(1-

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11.45

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s．

（2）在一些电路中，我们常可以将一部分含电源的未知电路等效成一个不知内阻和电动势的电源．如图所示，电路虚线框内的各元件参数未知，当它的输出端a、b间分别接入不同阻值的电阻R_x时，电流表有不同读数I，则表格中①、②的数值应为①

Ω②

0.1

A，电路虚线框内含电源的未知电路等效成一个电源，则其等效电动势E′和内阻r应为E=

V，r=

Ω．

	1	2	3	4
R_x/Ω	10	18	①	118
I/A	1.0	0.6	0.4	②

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（2011?河东区一模）（1）一辆汽车在平直的公路上以某一初速度运动，运动过程中保持恒定的牵引功率，其加速度a和速度的倒数（1/v）图象如图所示．若已知汽车的质量为m=1.5×10³kg，则汽车运行时的功率为

kW，所受到的阻力为

3.0

×10

3.0

×10

N．
（2）某实验小组利用如图甲所示的气垫导轨实验装置来探究合力一定时，物体的加速度与质量之间的关系．
①做实验时，将滑块从图甲所示位置由静止释放，由数字计时器（图中未画出）可读出遮光条通过光电门1、2的时间分别为△t₁、△t₂；用刻度尺测得两个光电门中心之间的距离x，用游标卡尺测得遮光条宽度d．则滑块加速度的表达式a=

△t

．（以上表达式均用已知字母表示）．
如图乙所示，若用20分度的游标卡尺测量遮光条的宽度，其读数为

8.15

mm．

②为了保持滑块所受的合力不变，可改变滑块质量M和气垫导轨右端高度h（见图甲）．关于“改变滑块质量M和气垫导轨右端的高度h”的正确操作方法是

A．M增大时，h增大，以保持二者乘积增大
B．M增大时，h减小，以保持二者乘积不变
C．M减小时，h增大，以保持二者乘积不变
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U/V	0.00	0.40	0.80	1.20	1.60	2.00
I/A	0.00	0.10	0.18	0.28	0.38	0.48

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A．电流表A₁（量程0.6A，内阻约为1.0Ω）
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C．电压表V₁（量程3V，内阻3kΩ）
D．电压表V₂（量程15V，内阻15kΩ）
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F．滑动变阻器R₂（阻值0～2kΩ，额定电流0.5A）
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ACE

（填选项前字母）；
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