[题目]如图所示.间距为L.电阻不计的光滑导轨固定在倾角为θ的斜面上．在区域Ⅰ内有方向垂直于斜面的匀强磁场.磁感应强度为B.在区域Ⅱ内有垂直于斜面向下的匀强磁场.其磁感应强度Bt的大小随时间t变化的规律如图所示．t＝0时刻在轨道上端的金属细棒ab从如图位置由静止开始沿导轨下滑.同时下端的另一金属细棒cd在位于区域Ⅰ内的导轨上由静止释放．在ab棒运动到区域Ⅱ的下边� 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，间距为L、电阻不计的光滑导轨固定在倾角为θ的斜面上．在区域Ⅰ内有方向垂直于斜面的匀强磁场，磁感应强度为B，在区域Ⅱ内有垂直于斜面向下的匀强磁场，其磁感应强度Bt的大小随时间t变化的规律如图所示．t＝0时刻在轨道上端的金属细棒ab从如图位置由静止开始沿导轨下滑，同时下端的另一金属细棒cd在位于区域Ⅰ内的导轨上由静止释放．在ab棒运动到区域Ⅱ的下边界EF处之前，cd棒始终静止不动，两棒均与导轨接触良好．已知ab棒和cd棒的质量均为m，电阻均为R，区域Ⅱ沿斜面的长度为2L，在t＝tx时刻(tx未知)ab棒恰进入区域Ⅱ，重力加速度为g.求：

(1)当ab棒在区域Ⅱ内运动时cd棒消耗的电功率；

(2)求ab棒在区域Ⅱ内运动时cd棒上产生的热量；

(3)ab棒开始下滑至EF的过程中流过导体棒cd的电量.

【答案】（1）（2） 3)

【解析】试题分析：对cd棒，根据平衡求出感应电流的大小，根据P=I2R求出当ab棒在区域Ⅱ内运动时cd棒消耗的电功率，ab棒进入磁场Ⅱ内产生的感应电动势等于之前变化磁场产生的感应电动势，由此求ab棒进入磁场的速度，从而求ab棒通过磁场Ⅱ的时间，即可求出热量；由于通过cd棒的电流不变，由q=It求电量即可。

（1）对cd棒，根据平衡条件有：F安=BIL=mgsinθ
所以通过cd棒的电流大小：

当ab棒在区域II内运动时cd棒消耗的电功率：

（2）ab棒在到达区域Ⅱ前做匀加速直线运动，有a=gsinθ

cd棒始终静止不动，ab棒在到达区域Ⅱ前、后，回路中产生的感应电动势和感应电流保持不变，则ab棒在区域Ⅱ中一定做匀速直线运动，可得：

即解得：

ab棒在区域Ⅱ中做匀速直线运动的速度为：

通过磁场Ⅱ的时间为：

故当ab棒在区域Ⅱ内运动时cd棒消耗的热量为：

（3）ab棒开始下滑至EF的过程中流过导体棒cd的电量为：

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(2)他经过测量并计算得到电火花计时器在打B、C、D、E、F各点时物体的瞬时速度如下表。以A点对应的时刻为t＝0，试在下图所示坐标系中合理地选择标度，作出v-t图象__________，并利用该图象求出物体的加速度a＝___________m/s2；(保留两位有效数字）

(3)如果当时电网中交变电流的电压变成210V，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比_____________。（填“偏大”“偏小”或“不变”）

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A．光具座上从光源开始依次摆放凸透镜、滤光片、双缝、单缝、遮光筒、测量头和目镜

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