题目内容
（03年上海卷）（14分）如图所示，OACO为置于水平面内的光滑闭合金属导轨，O、C处分别接有短电阻丝（图中用粗线表示），R1=4Ω、R2=8Ω（导轨其它部分电阻不计）。导轨OAC的形状满足
（单位：m）。磁感应强度B=0.2T的匀强磁场方向垂直于导轨平面。一足够长的金属棒在水平外力F作用下，以恒定的速率v=5.0m/s水平向右在导轨上从O点滑动到C点，棒与导轨接触良好且始终保持与OC导轨垂直，不计棒的电阻。求：
（1）外力F的最大值；
（2）金属棒在导轨上运动时电阻丝R1上消耗的最大功率；
（3）在滑动过程中通过金属棒的电流I与时间t的关系。
解析：
（1）金属棒匀速运动 F外＝F安
ε＝BLv ①
I=ε/R总 ②
F外＝BIL＝
③
Lmax=2sin
=2(m) ④
R总＝
＝8/3(Ω) ⑤
∴ Fmax=0.22×22×5.0×3/8=0.3(N) ⑥
（2）P1＝ε2/R1＝B2L2v2/R1=0.22×22×5.02/4=1(W) ⑦
（3）金属棒与导轨接触点的长度随时间变化 L＝2sin(
x) (m)
且x=vt，ε =BLv，
∴I=
=
（A） ⑧
，由此可求得落地时间t。（03年上海卷）（6分）如图所示，在“有固定转动轴物体的平衡条件”实验中，调节力矩盘使其平衡，弹簧秤的读数为 N。此时力矩盘除受到钩码作用力F1、F2、F3和弹簧拉力F4外，主要还受到 力和 力的作用。如果每个钩码的质量均为0.1kg，盘上各圆半径分别是0.05m、0.10m、0.15m、0.20m（取g=10m/s2），则F2的力矩是 N?s，有同学在做实验时，发现顺时针 力矩之和与逆时针力矩之和存在较大差距，检查发现读数和计算均无差错，请指出造成这种差距的一个可能原因，并提出简单的检验方法（如图所示，将答案填在下表空格中），
| 可能原因 | 检验方法 |
例 | 力矩盘面没有调整到竖直 | 用一根细线挂一钩码靠近力矩盘面，如果细线与力 矩盘面间存在一个小的夹角，说明力矩盘不竖直 |
答 |
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