其同学设计一个发电测速装置.工作原理如图所示.一个半径为R=0.1m的圆形金属导轨固定在竖直平面上.一根长为R的金属棒OA.A端与导轨接触良好.O端固定在圆心处的转轴上.转轴的左端有一个半径为r=R/3的圆盘.圆盘和金属棒能随转轴一起转动.圆盘上绕有不可伸长的细线.下端挂着一个质量为m=0.5kg的铝块.在金属导轨区域内存在垂直于导轨平面向右的匀强磁场.� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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（20分）其同学设计一个发电测速装置，工作原理如图所示。一个半径为R=0.1m的圆形金属导轨固定在竖直平面上，一根长为R的金属棒OA，A端与导轨接触良好，O端固定在圆心处的转轴上。转轴的左端有一个半径为r=R/3的圆盘，圆盘和金属棒能随转轴一起转动。圆盘上绕有不可伸长的细线，下端挂着一个质量为m=0.5kg的铝块。在金属导轨区域内存在垂直于导轨平面向右的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T。a点与导轨相连，b点通过电刷与O端相连。测量a、b两点间的电势差U可算得铝块速度。铝块由静止释放，下落h=0.3m时，测得U=0.15V。（细线与圆盘间没有滑动国，金属棒、导轨、导线及电刷的电阻均不计，重力加速度g=10m/s²）

（1）测U时，a点相接的是电压表的“正极”还是“负极”？
（2）求此时铝块的速度大小；
（3）求此下落过程中铝块机械能的损失。

（1）正极（2）2 m/s （3）0.5J

试题分析:（1）根据右手定则可判断a点为电源的正极，故a点相接的是电压表的“正极”
（2）由电磁感应定律得

联立解得v="2" m/s
（3）根据能量守恒得：

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