[题目]如图所示.两根半径为r的圆弧轨道间距为L.其顶端a.b与圆心处等高.轨道光滑且电阻不计.在其上端连有一阻值为R的电阻.整个装置处于辐向磁场中.圆弧轨道所在处的磁感应强度大小均为B．将一根长度稍大于L.质量为m.电阻为R0的金属棒从轨道顶端ab处由静止释放．已知当金属棒到达如图所示的cd位置(金属棒与轨道圆心连线和水平面夹角为θ时.金属棒的速度达到最� 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，两根半径为r的圆弧轨道间距为L，其顶端a、b与圆心处等高，轨道光滑且电阻不计，在其上端连有一阻值为R的电阻，整个装置处于辐向磁场中，圆弧轨道所在处的磁感应强度大小均为B．将一根长度稍大于L、质量为m、电阻为R0的金属棒从轨道顶端ab处由静止释放．已知当金属棒到达如图所示的cd位置（金属棒与轨道圆心连线和水平面夹角为θ时，金属棒的速度达到最大；当金属棒到达轨道底端ef时，对轨道的压力为1.5mg．求：

（1）当金属棒的速度最大时，流经电阻R的电流大小和方向；

（2）金属棒滑到轨道底端的整个过程中流经电阻R的电量；

（3）金属棒滑到轨道底端的整个过程中电阻R上产生的热量．

（4）规律总结归纳：电磁感应中焦耳热的求解方法?

【答案】（1），流经R的电流方向为a--R—b

（2）（3）

【解析】（1）金属棒速度最大时，在轨道切线方向所受合力为0

解得：流经R的电流方向为a--R--b

（2）磁通量变化

平均电动势，

电量

（3）轨道最低点时：

由能量转化和守恒得：

电阻R上发热量

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①该同学首先采用如图所示的实验电路测量该电流表的内阻Rg，图中R1、R2为电阻箱。他按电路图连接好电路，将R1的阻值调到最大，断开开关S2，闭合开关S1后，调节R1的阻值，使电流表的指针偏转到满刻度，接下来他应该正确操作的步骤是________(选填下列步骤前的字母代号)，最后记下R2的阻值；

A．闭合S2，调节R1和R2的阻值，使电流表的指针偏转到满刻度的一半

B．闭合S2，保持R1不变，调节R2的阻值，使电流表的指针偏转到满刻度的一半

②如果按正确操作步骤测得R2的阻值为120Ω，则认为Rg的阻值大小为_____(选填字母代号) ；

A. 60Ω B. 120Ω C. 240Ω D. 360Ω

③如果该同学在调节R1使电流表满偏过程中，发现电流表指针满偏时，R1的接入阻

值不到其总阻值的二分之一。为了减小实验误差，该同学可以采取下列措施中的______(选填字母代号) ；

A.将R2换成一个最大阻值更大的电阻箱

B.将R1换成一个最大阻值为现在二分之一的电阻箱

C.将电源换成一个电动势为现在电源两倍、内阻可以忽略的电源

D.将电源换成一个电动势为现在电源二分之一、内阻可以忽略的电源

④利用上述方法测量出的电流表内阻值_______（选填大于或小于）该电流表内阻的真实值

⑤依据以上的测量数据可知，若把该电流表改装成量程为3V的电压表，需与该表___（选填串或并）联一个阻值为__________Ω的定值电阻。

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