题目内容
【题目】如图所示，两根等高光滑的四分之一圆弧轨道，半径为r，间距为L，轨道电阻不计，在轨道顶端连有一阻值为R的电阻，整个装置处在一竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B，现有一根长度稍大于L，电阻为
，质量为m的金属棒从轨道最低位置cd开始，在拉力作用下以速度
向右沿轨道做匀速圆周运动至ab处，求：
（1）初始时刻cd两端的电压；
（2）在该过程中R上产生的热量；
（3）拉力做的功。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】试题分析：根据法拉第电磁感应定律可得感应电动势，根据串联电路特点求解初始时刻cd两端的电压；分析电路中电磁感应产生的感应电流的特点，求出电流的有效值，根据焦耳定律求解R上产生的热量；由动能定理可得拉力做的功．
（1）刚进入时，根据法拉第电磁感应定律可得感应电动势为
，
根据串联电路特点可知
，解得
（2）导体棒在磁场中做匀速圆周运动，相当于矩形线圈一条边框在磁场中转动，因电磁感应产生的感应电流为正、余弦交流电，所以有
电流的有效值为： 
，所以R上产生的热量为
，
经过的时间为： 
，解得： 
；
（3）由动能定理可得： 
其中： 
，解得： 
．
名校课堂系列答案
【题目】利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻，要求尽量减小实验误差.
(1)应该选择的实验电路是图中的____.(选填“甲”或“乙”)
(2)现有电流表(0~0.6 A)、开关和导线若干，以及以下器材:
A.电压表(0~15 V) B.电压表(0~3 V)
C.滑动变阻器(0~50 Ω) D.滑动变阻器(0~500 Ω)
实验中电压表应选用___，滑动变阻器应选用___.(选填相应器材前的字母)
(3)某位同学记录的6组数据如下表所示，其中5组数据的对应点已经标在图的坐标纸上，请标出余下一组数据的对应点，并画出U-I图线_________.
序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
电压U/V | 1.45 | 1.40 | 1.30 | 1.25 | 1.20 | 1.10 |
电流I/A | 0.060 | 0.120 | 0.240 | 0.260 | 0.360 | 0.480 |
(4)根据(3)中所画图线可得出干电池的电动势E=___V，内电阻r=___Ω.
(5)实验中，随着滑动变阻器滑片的移动，电压表的示数U及干电池的输出功率P都会发生变化.下列各示意图能正确反映P-U关系的是____.
