题目内容
【题目】如图，两根相距L=0.20m、电阻不计的平行光滑金属导轨水平放置，一端与阻值R=0.40Ω的电阻相连。电阻右侧存在沿导轨方向随距离均匀增大的稳恒磁场，其方向与导轨平面垂直，变化率k=0.50T/m，金属棒所在处磁场的磁感应强度B0=0.50T。一根质量0.10kg，电阻r=0.10Ω的金属棒置于导轨上，并与导轨垂直。在t=0时刻，棒在水平外力作用下以初速度v1=2m/s沿导轨向右做匀速运动。求
(1)t=0时回路中的电流大小；
(2)t=2s时电阻R上的热功率及外力做功功率；
【答案】（1）0.4A（2）1.6W 2W
【解析】
（1）棒向右匀速运动，由E=BLv求出感应电动势，由闭合电路欧姆定律求解回路中的电流．
（2）电阻R上产生的热功率由公式P=I2R求解．外力的功率等于总功率.
（1）棒产生的电动势 E=B0Lv1=0.5×0.2×2V=0.2V
由闭合电路欧姆定律得回路中的感应电流：
（2）t=2s时棒的速度 v1=2m/s，走过的位移为：x=v1t=2×2=4m，此时的磁场强度：B2=B0+kx=0.5+0.5×4=2.5T
棒产生的电动势 E=BLv1=2.5×0.2×2V=1V
由闭合电路欧姆定律得回路中的感应电流：
电阻R上产生的热功率为：PR=I2R=22×0.4W=1.6W
外力的功率等于总功率，即P外=1E=2W
名师指导一卷通系列答案
【题目】某实验小组利用如下器材测量某金属丝的电阻率：
A.电源(3V，内阻约为0.1Ω)
B.电流表(量程0.6A，内阻约为0.1Ω)
C.电流表(量程3A，内阻约为0.03Ω)
D.电压表(量程3V，内阻约为3kΩ)
E.滑动变阻器(1kΩ，0.3A)
F.滑动变阻器(20Ω，2A)
G.待测金属丝、螺旋测微器、米尺、开关和导线等
(1)实验的主要步骤如下：
a.截取一段金属丝，拉直并固定在两端带有接线柱的米尺上，观察其接入长度在米尺上的示数如图甲所示，则读数为L=___________cm；
b.用螺旋测微器测出金属丝的直径，某次测量时示数如图乙所示，其读数为D=___________mm；
c.正确连接电路，合上开关；
d.改变滑动变阻器的位置，读出电压表和电流表的示数，记录如下表：
次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
U/V | 0.80 | 1.00 | 1.50 | 1.80 | 2.30 |
I/A | 0.18 | 0.22 | 0.34 | 0.42 | 0.52 |
e.断开开关，整理器材，结束实验操作。
(2)根据以上信息，你认为该小组选用的电流表是___________，滑动变阻器是___________(只填仪器前的代号)；请设计一个电路并使其尽可能测得更多的数据，据此把下列电路连接完整_______。
(3)该小组的测量数据已标在U-Ⅰ图上，据此可计算该金属丝的电阻值为___________Ω(保留两位有效数字)，根据电阻定律即可得到该金属丝电阻率。
