题目内容
【题目】如图所示，两条足够长的光滑平行金属导轨（电阻不计）相距为L=0.5m，MN、PQ与水平面的夹角为α=53，N、Q两点间接有阻值为R=0.4Ω的电阻，在导轨间存在垂直于导轨平面的匀强磁场，磁场的磁感应强度B=1T。现将一质量为m=0.5kg，有效电阻为r=0.1Ω的金属杆ab放在轨道上，且与两轨道垂直，然后由静止释放
(1)导体棒能达到的最大速度是多少？
(2)导体棒由静止开始沿导轨下滑到刚好达到最大速度的过程中，电阻R上产生的焦耳热量等于3.2J，则这个过程中导体棒ab的位移？（g=10 m/s2，sin53°=0.8)
【答案】(1) 8m/s (2)5m
【解析】
(1) 当达到最大速率v时，根据牛顿第二定律得
根据法拉第电磁感应定律：
闭合电路欧姆定律：
综合得到：
解得：v =8m/s
(2) 设导体棒刚好达到最大速度通过的位移为L，得整个电路产生的焦耳热为
据能量守恒定律知机械能的变化量等于电路产生的焦耳热得出:
代入数据可得
阅读快车系列答案
【题目】发光二极管在生产和生活中得到了广泛应用。图甲是一种发光二极管的实物图，正常使用时，带“＋”号的一端接高电势，带“－”号的一端接低电势。某同学想描绘它的伏安特性曲线，实验测得它两端电压U和通过它电流I的数据如下表所示：
U/V | 0 | 0. 40 | 0.80 | 1.20 | 1.60 | 2.00 | 2.40 | 2.80 |
I/mA | 0 | 0.9 | 2.3 | 4.3 | 6.8 | 12.0 | 19.0 | 30.0 |
(1)实验室提供的器材如下：
A．电压表(量程0-3V，内阻约10kΩ) B．电压表(量程0-15V，内阻约25 kΩ)
C．电流表(量程0-50mA，内阻约50Ω) D．电流表(量程0-0.6A，内阻约1Ω)
E．滑动变阻器(阻值范围0-10Ω，允许最大电流3A)
F．电源(电动势6V，内阻不计) G．开关，导线
该同学做实验时，电压表选用的是________，电流表选用的是________（填选项字母）。
(2)请在图乙中以笔划线代替导线，按实验要求将实物图中的连线补充完整________。
(3)根据表中数据，在图丙所示的坐标纸中画出该发光二极管的I-U图线_______。
(4)若此发光二极管的最佳工作电流为10mA，现将此发光二极管与电动势为3V、内阻不计的电池组相连，还需串联一个阻值R=_______Ω的电阻，才能使它工作在最佳状态 (结果保留三位有效数字) 。
