题目内容
【题目】如图所示，相距为
的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为
，上端接有阻值为
的电阻，虚线
以下有垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为
，将一根金属棒从上方
处由静止释放，金属棒进入磁场后再运动距离
开始匀速滑下，已知金属棒的质量为
，阻值也为，导轨电阻不计，重力加速度为
，求：
（1）金属棒刚进入磁场时，流过电阻的电流大小；
（2）金属棒匀速运动时的速度大小；
（3）金属棒从静止到刚开始匀速下滑的过程中，金属棒上产生的热量。
【答案】（1）
；（2）
；（3）
【解析】
（1）设金属棒刚进入磁场时的速度为
，对棒有机械能守恒，有
进入磁场时的棒产生的感应电动势
感应电流
联立解得流过电阻
的电流
（2）设棒的速度为
时开始匀速运动，此时棒中电流为
，对棒进行受力分析，有
解得棒匀速运动时的速度
（3）对金属棒运动全过程进行分析，由能量守恒得
金属棒的电阻为，则在这个过程中电阻上产生的热量与金属棒产生的热量相同，即电阻产生的热量
联立解得
名校课堂系列答案
【题目】如图甲是利用两个电流表A1和A2测量干电池电动势E和内阻r的电路原理图。图中S为开关，R为滑动变阻器，固定电阻R1和A1内阻之和为10000Ω（比r和滑动变阻器的总电阻大得多），A2为理想电流表。
（1）按电路原理图在图乙虚线框内各实物图之间画出连线。（________）
（2）在闭合开关S前，将滑动变阻器的滑动端c移动至________（选填“a端”、“中央”或“b端”）。
（3）闭合开关S，移动滑动变阻器的滑动端c至某一位置，读出电流表A1和A2的示数I1和I2.多次改变滑动端c的位置，得到的数据为
I1/mA | 0.120 | 0.125 | 0.130 | 0.135 | 0.140 | 0.145 |
I1/mA | 480 | 400 | 320 | 232 | 140 | 68 |
在如图所示的坐标纸上以I1为纵坐标、I2为横坐标画出所对应的I1－I2曲线。（________）
（4）利用所得曲线求得电源的电动势E＝______V，内阻r＝______Ω。（保留两位小数）
（5）该电路中电源输出的短路电流Im＝________A。
【题目】为了节能和环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统，光控开关采用光敏电阻来进行控制光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件（照度可以反映光的强弱，光越强，照度越大，照度单位为勒克斯，记为lx）。某光敏电阻RP在不同照度下的阻值如下表所示：
照度（lx） | 0.2 | 0.4 | 0.6 | 0.8 | 1.0 | 1.2 |
电阻（kΩ） | 75 | 40 | 28 | 23 | 20 | 18 |
(1)根据表中数据，请在图甲给定的坐标系中描绘出阻值随照度变化的曲线_______。根据图像可以发现，光敏电阻的阻值随照度的增大而___________（只要求定性回答）。
(2)如图乙所示，当1、2两端所加电压上升至2V时，控制开关自动启动照明系统。请利用下列器材设计一个简单电路，给1、2两端提供电压。提供的器材如下：
性能如上表所示的光敏电阻RP；
电源E（电动势3V，内阻不计）；
滑动变阻器R（最大阻值为30kΩ）；
定值电阻R1=5kΩ，R2=10kΩ，R3=15kΩ；
开关S及导线若干。
要求当滑动变阻器的滑动触头处于正中位置，天色渐暗，照度降低至1.0lx时自动启动照明系统，在图丙虚线框内完成电路原理图（不考虑控制开关对所设计电路的影响），并在图中标明各元器件字母，定值电阻只能选取一个_________。
（3）若在乙的基础上，要求照度降低为0.8lx时，照明系统才启动，则应将滑动变阻器接入电路的阻值________（填“调大”或调小”）一些。