题目内容
【题目】如图所示，aegik-bfhjl是两平行闭合导轨，间距L=1m,aefb部分倾斜其中与水平面夹角θ=370,eflk部分水平。其中hj和gi段为绝缘材料(电阻视为无穷大)，kl段电阻R=5Ω，其余电阻均不计，ab之间接有电容量C=0.1F的电容器；fh和eg段摩擦因素u=0.4,其余段均光滑。L1=5m,L2=2m,L3未知，eflk平面和地面相距h2=5m.在斜面和平面上均有垂直向上的磁场，磁感应强度B1=B2=1T现有一根电阻不计的金属棒cd,质量m=0.1kg,从离平面轨道高h1=3.6m处自由释放，最后从kl出抛出，落地点距kl水平距离为2m.(重力加速度g=10m/s2)（注意，由于在电阻为零时电磁感应电路中会有电磁波的辐射，所以本题并不能用能量关系来求解）求：
（1）若物体下滑过程中某时刻加速度为a，试推导安培力的表达式
（2）棒到达ef处的速度大小
（3）棒到达ij处的速度大小
（4）L3的大小为多少
（5）整个过程中kl棒的焦耳热为多少？
【答案】(1) CB2L2a (2) 6m/s (3) 4m/s (4) 1m (5) 0.6J
【解析】(1) I=△q/△t △q=C△U △U=BL△v
故I=CBL△v/△t=CBLa
F安=BIL=CB2L2a
(2) cd棒沿倾斜轨道下滑过程中分析
mgsinθ- F安=ma1
即mgsinθ- CB2L2a1=ma1
解得a1=3m/s2
而x1=h/sinθ=6m
2 a1 x1=v12-0
解得：V1=6m/s
(3) 棒在L1段运动
umg- F安=ma2
umg- CB2L2a2= ma2
a2=2 m/s2
而2a2L1= v12- v22
v2=4m/s
(4) 棒做平抛运动过程
竖直方向：h2=gt2/2 t=1s
水平方向；X=v3t v3=2m/s
对棒在L3段运用动量定理
B2L2L3/R=m v2-m v3
解得L3=1m
(5) 对棒在L3段运用能量守恒
Q=mv22/2- mv32/2=0.6J
【题目】研究性学习小组在测量某内阻较小的电池电动势和内阻时．利用了如下实验器材：电压表，电阻箱，开关、导线若干．
（1）用笔画代替导线，请将图甲中器材连接成实验电路；
（2）利用你设计的实验方案连接好电路，在闭合开关、进行实验前，应注意________________；
（3）某同学正确操作，闭合开关，逐次改变电阻箱接入电路的阻值R，读取与R对应的电压表的示数U，并计算出对应
的值，数据见下表：请根据表中数据，在答题卡的方格纸上（如图乙）作出U-图线．
U/V | 2.50 | 2.40 | 2.30 | 2.20 | 2.10 | 2.00 |
| 0.12 | 0.30 | 0.50 | 0.78 | 0.80 | 1.00 |
（4）根据（3）中实验数据绘出的图线可以得出该电池组电动势的测量值E=________V，内电阻测量值r =________Ω．（结果保留两位小数）
