[题目]如图所示.水平面上固定着足够长的平行导轨MN.PQ.两金属杆ab.cd静止放在轨道上.可沿轨道滑动.轨道所在的空间有竖直向上匀强磁场.导轨电阻不计.则下面说法中正确的是A. 若轨道光滑.给ab一初速度v0.则最终ab.cd一定做匀速运动且速度大小均为0.5v0B. 若轨道光滑.水平向右对ab施加一个垂直于ab的恒定外力作用.则最终二者一定做匀加速� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

【题目】如图所示，水平面上固定着足够长的平行导轨MN、PQ，两金属杆ab、cd静止放在轨道上，可沿轨道滑动，轨道所在的空间有竖直向上匀强磁场，导轨电阻不计。则下面说法中正确的是

A. 若轨道光滑，给ab一初速度v0，则最终ab、cd一定做匀速运动且速度大小均为0.5v0

B. 若轨道光滑，水平向右对ab施加一个垂直于ab的恒定外力作用，则最终二者一定做匀加速运动，且速度差恒定

C. 若轨道粗糙，水平向右对ab施加一个垂直于ab的恒定外力作用，则最终二者一定做匀加速运动，且速度差恒定

D. 若将cd换成固定于MN、PQ间的一电容器，且轨道光滑，给ab施加一个垂直于ab的恒定外力，则最终ab一定做匀加速直线运动

【答案】ABD

【解析】试题分析：若轨道光滑，给ab一初速度v0，ab运动后在ab棒中产生电动势，电路中产生感应电流，根据楞次定律可知，ab受到的安培力的方向向后，cd受到的安培力的方向向前，结合F=BIL可知两根棒中受到的安培力大小相等，方向相反，由动量守恒定律即可求出二者的末速度．若轨道光滑，开始时ab的速度比较小，则电路中的电流比较小，ab受到的安培力小于拉力F，所以ab向右做加速运动，同时cd 也向右做加速运动，但开始时ab的加速度大，随速度差的增大，二者的加速度逐渐趋于相等，最后二者以相等的加速度运动．若轨道粗糙，根据外力与摩擦力比较，从而判定棒ab运动情况，再根据安拉力与滑动摩擦力关系，得出cd棒运动情况，最后根据闭合电路欧姆定律与安培力表达式，即可求解；
若将cd换成固定于MN、PQ间的一电容器，金属棒在向右运动的过程中，随着速度增大，安培力增大，由牛顿第二定律分析加速度的变化．

若轨道光滑，ab运动后在ab棒中产生电动势，电路中产生感应电流，根据楞次定律可知，ab受到的安培力的方向向后，cd受到的安培力的方向向前，结合可知两根棒中受到的安培力大小相等，方向相反，二者在水平方向的动量守恒，选取向右为正方向，由动量守恒定律得，解得，故A正确；若轨道光滑，给ab施加一个垂直于ab的恒定外力作用，ab将开始做加速运动，电路中产生感应电流，根据楞次定律可知，ab受到的安培力的方向向后，cd受到的安培力的方向向前；开始时ab的速度比较小，则电路中的电流比较小，ab受到的安培力小于拉力F，所以ab向右做加速运动，加速度满足，电路中由感应电流后cd也向右做加速运动，加速度满足，开始时ab的加速度比较大，cd的加速度比较小，二者之间的速度差逐渐增大，则电路中的电动势与电流都逐渐增大，此时二者之间的加速度的差逐渐减小，当它们的加速度相等时，二者之间的速度差最大，此时，同时满足，B正确；若轨道粗糙，给ab施加一个垂直于ab的恒定外力作用，设两根棒与轨道之间的摩擦力都是f；若，则都静止不动；若，故棒ab由静止开始作加速运动，棒ab中将出现不断变大的感应电流，致使cd也会受到安培力作用，当时，cd保持不动；当时，cd棒也开始运动．由以上的分析可知，若轨道粗糙，给ab施加一个垂直于ab的恒定外力作用，不一定最终二者一定做匀加速运动，且速度差恒定，C错误；若将cd换成固定于MN、PQ间的一电容器，且轨道光滑，给ab施加一个垂直于ab的恒定外力F，设金属棒做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律，电流的定义式，电容器上的带电量，根据法拉第电磁感应定律，整理以上式子得，所以有，可知假设正确，给ab施加一个垂直于ab的恒定外力，最终ab一定做匀加速直线运动，故D正确．

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实验主要步骤：

(a)将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大，闭合开关；

(b)减小滑动变阻器在电路中的阻值，记下电压表的示数U和相应电流表的示数I；

(c)以U为纵坐标，I为横坐标，作U—I图线(U、I都用国际单位)；

(d)求出U—I图线斜率的绝对值k和在横轴上的截距a．

回答下列问题：(1)电压表最好选用________；电流表最好选用________·

A．电压表(0-3V，内阻约15kΩ) B．电压表(0-3V，内阻约3kΩ)

C．电流表(0-200mA，内阻约2Ω) D．电流表(0-30mA，内阻约2Ω)

(2)滑动变阻器的滑片从左向右滑动，发现电压表示数增大，两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是_________．

A．两导线接在滑动变阻器电阻丝两端的接线柱

B．一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱，另一条导线接在电阻丝左端接线柱

C．两导线接在滑动变阻器金属杆两端的接线柱

D．一条导线接在滑动变阻器金属杆右端接线柱，另一条导线接在电阻丝右端接线柱

(3)选用k、a、Rl、R2表示待测电源的电动势E和内阻r的表达式E=______________，r=__________，代入数值可得E和r的测量值．

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