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     如图所示，光滑足够长导轨倾斜放置，导轨间距为L=1m，导轨平面与水平面夹角为θ=30o，其下端连接一个灯泡，灯泡电阻为R=2Ω，导体棒ab垂直于导轨放置，除灯泡外其它电阻不计。两导轨间的匀强磁场的磁感应强度为B=0.5T，方向垂直于导轨所在平面向上。将导体棒从静止释放，在导体棒的速度v达到2m/s的过程中通过灯泡的电量q=2C。随着导体棒的下滑，其位移x随时间t的变化关系趋近于x=4t－2（m）。取g=10m/s2，求：

    ⑴导体棒的质量m；

    ⑵当导体棒速度为v=2m/s时，灯泡产生的热量Q；

    ⑶辨析题：为了提高ab棒下滑过程中小灯泡的最大功率，试通过计算提出两条可行的措施。

    某同学解答如下：小灯泡的最大功率为（其中vm为下滑的最大速度），因此提高ab棒下滑过程中小灯泡的最大功率的措施有：增大磁感应强度B、……。由此所得结果是否正确？若正确，请写出其他两条可行的措施；若不正确，请说明理由并给出正确的解答。

    答案： (1) （4分）根据x=4t－2（m）得，最后匀速运动的速度为vm=4m/s

    匀速运动时,F安=mgsin300    （2分）      B2L2vm/R= mgsin300 

     解得m=0.1kg（2分）

    (2) （5分） 通过灯泡的电量q=It===2c（1分） 解得  s=8m（1分）

    由动能定理得

    mgssin300-W安=mv2/2     (2分)   灯泡产生的热量Q= W安= mgssin300- mv2/2=3.8J（1分）（3）（5分）不正确，（1分）式中vm，根据安培力等于重力的下滑力，可以求出它与B的平方成反比，所以增大B的同时，最大速度在减小，并不能提高小灯泡的最大功率。（1分）

    因为P=I2R，所以提高ab棒下滑过程中小灯泡的最大功率，须增大电流I或电阻R

    匀速运动时,F安=BIL=mgsinθ            I= mgsinθ/BL,  （2分）

    所以可以减小B、L，或增大m、R、θ。（1分）

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2011?宿迁三模）如图所示，光滑足够长导轨倾斜放置，导轨间距为L=1m，导轨平面与水平面夹角为θ=30°，其下端连接一个灯泡，灯泡电阻为R=3Ω，导体棒ab垂直于导轨放置，除灯泡外其它电阻不计．两导轨间的匀强磁场的磁感应强度为B=
    		5
    T，方向垂直于导轨所在平面向上．将导体棒从静止释放，当导体棒的速度v=2.4m/s时通过灯泡电量q=0.9
    		5
    C．随着导体棒的下滑，其位移x随时间t的变化关系趋近于x=3t-1.6．g=10m/s2．求：
    （1）导体棒的质量m；
    （2）当导体棒速度为v=2.4m/s时，灯泡产生的热量Q；
    （3）为了提高ab棒下滑到稳定状态时小灯泡的功率，试通过计算提出两条可行的措施．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2012?奉贤区二模）如图所示，光滑足够长导轨倾斜放置，导轨间距为L=1m，导轨平面与水平面夹角为θ=30°，其下端连接一个灯泡，灯泡电阻为R=2Ω，导体棒ab垂直于导轨放置，除灯泡外其它电阻不计．两导轨间的匀强磁场的磁感应强度为B=0.5T，方向垂直于导轨所在平面向上．将导体棒从静止释放，在导体棒的速度v达到2m/s的过程中通过灯泡的电量q=2C．随着导体棒的下滑，其位移x随时间t的变化关系趋近于x=4t-2（m）．取g=10m/s2，求：
    （1）导体棒的质量m；
    （2）当导体棒速度为v=2m/s时，灯泡产生的热量Q；
    （3）辨析题：为了提高ab棒下滑过程中小灯泡的最大功率，试通过计算提出两条可行的措施．
    某同学解答如下：小灯泡的最大功率为P=
    (BLvm)2R
    （其中vm为下滑的最大速度），因此提高ab棒下滑过程中小灯泡的最大功率的措施有：增大磁感应强度B、…．由此所得结果是否正确？若正确，请写出其他两条可行的措施；若不正确，请说明理由并给出正确的解答．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网如图所示，光滑足够长导轨倾斜放置，下端连一灯泡，匀强磁场垂直于导轨平面，当金属棒ab沿导轨下滑到稳定状态时，灯泡的电功率为P，导轨及金属棒电阻不计，要使灯泡在棒稳定运动状态下的电功率为2P，则应（　　）
    A、将导轨间距变为原来的
    		2
    倍
    B、换一电阻减半的灯泡
    C、换一质量为原来
    		2
    倍的金属棒
    D、将磁场磁感应强度B加倍

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    科目：高中物理 来源：2011年江苏省宿迁市高考物理模拟试卷（一）（解析版） 题型：解答题

    如图所示，光滑足够长导轨倾斜放置，导轨间距为L=1m，导轨平面与水平面夹角为θ=30°，其下端连接一个灯泡，灯泡电阻为R=3Ω，导体棒ab垂直于导轨放置，除灯泡外其它电阻不计．两导轨间的匀强磁场的磁感应强度为B=T，方向垂直于导轨所在平面向上．将导体棒从静止释放，当导体棒的速度v=2.4m/s时通过灯泡电量q=0.9C．随着导体棒的下滑，其位移x随时间t的变化关系趋近于x=3t-1.6．g=10m/s2．求：
    （1）导体棒的质量m；
    （2）当导体棒速度为v=2.4m/s时，灯泡产生的热量Q；
    （3）为了提高ab棒下滑到稳定状态时小灯泡的功率，试通过计算提出两条可行的措施．

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    科目：高中物理 来源：2011年江苏省宿迁市高考物理三模试卷（解析版） 题型：解答题

    如图所示，光滑足够长导轨倾斜放置，导轨间距为L=1m，导轨平面与水平面夹角为θ=30°，其下端连接一个灯泡，灯泡电阻为R=3Ω，导体棒ab垂直于导轨放置，除灯泡外其它电阻不计．两导轨间的匀强磁场的磁感应强度为B=T，方向垂直于导轨所在平面向上．将导体棒从静止释放，当导体棒的速度v=2.4m/s时通过灯泡电量q=0.9C．随着导体棒的下滑，其位移x随时间t的变化关系趋近于x=3t-1.6．g=10m/s2．求：
    （1）导体棒的质量m；
    （2）当导体棒速度为v=2.4m/s时，灯泡产生的热量Q；
    （3）为了提高ab棒下滑到稳定状态时小灯泡的功率，试通过计算提出两条可行的措施．

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