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    11．如图所示，足够长的光滑金属导轨ab、cd平行放置且与水平面成θ=300角固定，间距为L=0.5m，电阻可忽略不计．阻值为R0的定值电阻与电阻箱并联接在两金属导轨的上端．整个装置处于磁感应强度大小为B=lT的匀强磁场中，磁场方向与导轨所在平面垂直．现将一质量为m、电阻可以忽略的金属棒MN从图示位置由静止开始释放，金属棒下滑过程中始终与导轨接触良好．改变电阻箱的阻值R，可测得金属棒的最大速度vm，经多次测量得到$\frac{1}{v_m}-\frac{1}{R}$的关系图象如图乙所示（取g=l0m/s2）．
    （1）试求出金属棒的质量m和定值电阻R0的阻值；
    （2）当电阻箱阻值R=2Ω时，金属棒的加速度为a=2.0m/s，求此时金属棒的速度．

    分析 （1）根据 E=BLv、欧姆定律和安培力、F=BIL推导出安培力的表达式，当杆匀速运动时速度最大，由平衡条件得到最大速度vm与R的关系式，根据图象的斜率和纵截距求解金属杆的质量m和电阻R0的阻值；
    （2）当金属棒的加速度为$\frac{g}{4}$时，根据牛顿第二定律求解速度．

    解答 解：（1）金属棒以速度vm下滑时，根据法拉第电磁感应定律有：E=Blvm
    由闭合电路欧姆定律有：$E=I\frac{{R•{R_0}}}{{R+{R_0}}}$
    当金属棒以最大速度vm下滑时，根据平衡条件有：BIl=mgsinθ
     由$\frac{1}{v_m}-\frac{1}{R}$图象可知：
    $\frac{{B}^{2}{I}^{2}}{mgsinθ}=2$
    $\frac{{B}^{2}{l}^{2}}{mgsinθ}•\frac{1}{R}$=1；
     解得：m=0.0252kg，R0=2Ω
    （2）设此时金属棒下滑的速度为v，根据法拉第电磁感应定律有：${E^/}={I^/}\frac{{R•{R_0}}}{{R+{R_0}}}$         
    当金属棒下滑的加速度为2.0时，根据牛顿第二定律有：mgsinθ-BI′l=ma     
    联立解得：v=0.3m/s
    答：（1）金属棒的质量m是0.2kg，定值电阻R0的阻值是2Ω；
    （2）当电阻箱R取2Ω，且金属棒的加速度为2.0时，金属棒的速度是0.3m/s．

    点评 本题综合考查了法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、牛顿第二定律等，综合性强，对学生能力的要求较高，其中安培力的分析和计算是关键．

    练习册系列答案
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    6．如图甲所示，质量为m的导体棒ab，垂直放在相距为l的平行光滑金属轨道上．导轨平面与水平面间的夹角θ=30°，图中间距为d的两虚线和导轨围成一个矩形区域，区域内存在方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场．导轨上端通过一个电流传感器A连接一个定值电阻，回路中定值电阻除外的其余电阻都可忽略不计．用一平行于导轨的恒定拉力拉着棒，使棒从距离磁场区域为d处由静止开始沿导轨向上运动，当棒运动至磁场区域上方某位置时撤去拉力．棒开始运动后，传感器记录到回路中的电流I随时间t变化的I-t图象如图乙所示．已知重力加速度为g，导轨足够长．求：

    （1）拉力F的大小和匀强磁场的磁感应强度B的大小．
    （2）定值电阻R的阻值．
    （3）拉力F作用过程棒的位移x．

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    16．如图所示，一列简谐横波沿直线传播，该直线上的a、b两点相距4.42m，图中实、虚两条曲线分别表示平衡位置在a、b两点处质点的振动曲线．从图示可知（　　）
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    C．此列波的传播速度可能是34m/sD．a点一定比b点距波源近

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    3．下列说法正确的是（　　）
    A．线圈中磁通量变化得越快，线圈中产生的感应电动势越大
    B．线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大
    C．线圈处在磁场越强的位置，线圈中产生的感应电动势一定越大
    D．线圈中的磁通量越大，线圈中产生的感应电动势一定越大

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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    20．用如图所示的装置进行验证动量守恒的以下实验：
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