如图所示，固定的光滑金属导轨间距为L，导轨电阻不计，上端a、b间接有阻值为R的电阻，导轨平面与水平面的夹角为θ，且处在磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中．质量为m、有效阻值为
导体棒与固定弹簧相连后放在导轨上．初始时刻，弹簧恰处于自然长度，导体棒具有沿轨道向上的初速度v0．整个运动过程中导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触．已知弹簧的劲度系数为k，弹簧的中心轴线与导轨平行．求：
（1）初始时刻通过电阻R的电流I的大小和方向；
（2）当导体棒第一次回到初始位置时，速度变为v，求此时导体棒的加速度大小a；
（3）若导体棒最终静止时弹簧的弹性势能为Ep，求导体棒从开始运动直到停止的过程中，电阻R上产生的焦耳热Q．
考点： 导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的能量转化．
专题： 电磁感应——功能问题．
分析： （1）棒向上运动切割磁感线，由E1=BLv0求感应电动势，由欧姆定律求感应电流，根据右手定则判断感应电流的方向；
（2）当导体棒第一次回到初始位置时，速度变为v，棒产生的感应电动势为E2=BLv，再由欧姆定律求得感应电流，由F=BIL求出此时棒所受的安培力，根据牛顿第二定律就可以求出加速度；
（3）导体棒最终静止时，由胡克定律求出弹簧的被压缩长度x，对整个过程，运用能量守恒列式，可求出回路产生的总热量，再串联关系求出R上产生的焦耳热Q．
解答： 解：（1）棒产生的感应电动势为：E1=BLv0
通过R的电流大小为：
=
根据右手定则判断得知：电流方向为：b→a
（2）棒产生的感应电动势为：E2=BLv
感应电流为：
棒受到的安培力大小为：
=
，方向沿斜面向上，如图所示．
根据牛顿第二定律 有：mgsinθ﹣F=ma
解得：
（3）导体棒最终静止，：mgsinθ=kx
弹簧的压缩量为：
设整个过程回路产生的焦耳热为Q0，根据能量守恒定律，有：
解得：
电阻R上产生的焦耳热为：
答：（1）初始时刻通过电阻R的电流I的大小为
，方向为b→a；
（2）此时导体棒的加速度大小a为
；
（3）导体棒从开始运动直到停止的过程中，电阻R上产生的焦耳热Q为
．
点评： 本题是导体棒在导轨上滑动的类型，分析、计算安培力和分析能量如何转化是解题的关键，综合性较强．
海淀黄冈名师导航系列答案科目：高中物理 来源： 题型：
一个物体静止在水平桌面上，下列说法中正确的是（ ）
A． 物体对桌面的压力是由于桌面的形变而产生的
B． 物体对桌面的压力就是物体的重力
C． 桌面对物体的支持力是由于桌面的形变而产生的
D． 桌面对物体的支持力大于物体的重力
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科目：高中物理 来源： 题型：
如图所示，质量相等的物体A、B通过一轻质弹簧相连，开始时B放在地面上，A、B均处于静止状态，此时弹簧压缩量△x1．现通过细绳将A向上缓慢拉起，第一阶段拉力做功为W1时，弹簧变为原长；第二阶段拉力再做功W2时，B刚要离开地面，此时弹簧伸长量为△x2．弹簧一直在弹性限度内，则（）
A． △x1＞△x2
B． 拉力做的总功等于A的重力势能的增加量
C． 第一阶段，拉力做的功等于A的重力势能的增加量
D． 第二阶段，拉力做的功等于A的重力势能的增加量
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科目：高中物理 来源： 题型：
如图，线圈两端与电阻相连构成闭合回路，在线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的S极朝下．在将磁铁的S极插入线圈的过程中（）
A． 线圈与磁铁相互吸引，通过电阻的感应电流的方向由a到b
B． 线圈与磁铁相互吸引，通过电阻的感应电流的方向由b到a
C． 线圈与磁铁相互排斥，通过电阻的感应电流的方向由a到b
D． 线圈与磁铁相互排斥，通过电阻的感应电流的方向由b到a
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科目：高中物理 来源： 题型：
如图所示，闭合金属框从一定高度自由下落进入足够大的匀强磁场区域，从cd边开始进入磁场区到ab边刚进入磁场区这段时间内，线框运动的速度图象可能的是（）
A． 
B． 
C． 
D． 
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科目：高中物理 来源： 题型：
一物体自t=0时开始做直线运动，其速度图线如图所示，下列选项正确的是（）
A． 在0～6s内，物体经过的路程为40m
B． 在0～6s内，物体离出发点最远为30m
C． 在0～4s内，物体的平均速度为7.5m/s
D． 在5s～6s内，物体所受的合外力做负功
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科目：高中物理 来源： 题型：
如图所示，在光滑的桌面上叠放着一质量为mA=2.0kg的薄木板A和质量为mB=3kg的金属块B．A的长度L=2.0m．B上有轻线绕过定滑轮与质量为mC=1.0kg的物块C相连．B与A之间的动摩擦因数μ=0.10，最大静摩擦力可视为等于滑动摩擦力．忽略滑轮质量及与轴、线之间的摩擦．起始时令各物体都处于静止状态，绳被拉直，B位于A的左端（如图），然后放手，求经过多长时间后B从A的右端脱离（设A的右端距滑轮足够远）（取g=10m/s2）．
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科目：高中物理 来源： 题型：
在用电流表和电压表测电池的电动势和内阻的实验中，所用电流表和电压表的内阻分别为0.1Ω和1kΩ，图甲和图乙分别为实验原理图及所需的元器件图．
（1）试在图乙中画出连线，将器件按图甲的原理图连接成实验电路．
I（A） 0.12 0.20 0.31 0.32 0.50 0.57
U（V） 1.37 1.32 1.24 1.18 1.10 1.05
（2）一位同学记录的6组数据见表，试根据这些数据在图丙中画出U﹣I图线，根据图象读出电池的电动势E= V．根据图象求出电池内阻r= Ω．
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科目：高中物理 来源： 题型：
在图示的电路中，电源电动势E=12V，内阻r=2Ω，R1=10Ω．当滑动变阻器在某一位置时，电路中电压表读数为2V，电流表读数为0.8A．两电表均为理想电表．求R2的阻值．
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