题目内容
如图甲所示，两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨相距为L1＝2m，导轨平面与水平面成θ＝30°角，上端连接阻值R＝1.5Ω的电阻；质量为m＝0.4kg、阻值r＝0.5Ω的匀质金属棒ab放在两导轨上，距离导轨最上端为L2＝4m，棒与导轨垂直并保持良好接触。整个装置处于一匀强磁场中，该匀强磁场方向与导轨平面垂直，磁感应强度大小随时间变化的情况如图乙所示。（g=10m/s2）
（1）保持ab棒静止，在0～4s内，通过金属棒ab的电流大小和方向；
（2）为了保持ab棒静止，需要在棒的中点施加一垂直于棒且平行于导轨平面的外力F，求2s时外力F的大小和方向；
（3）5s后撤去外力，金属棒由静止开始向下滑动，滑行1.1m恰好匀速运动，求在此过程中电阻R上产生的焦耳热。
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（1）在0～4s内，由法拉第电磁感应定律：
①
由闭合电路欧姆定律：
②
根据楞次定律 方向由b→a ③
（2）当t＝2s时，ab棒受到沿斜面向上的安培力
④
对ab棒受力分析，由平衡条件：
⑤
方向平行于导轨平面向上 ⑥
（3）ab棒沿导轨下滑切割磁感线产生感应电动势，有：
⑦
产生的感应电流
⑧
棒下滑至速度稳定时，棒两端电压也恒定，此时ab棒受力平衡，有：
⑨
得 
⑩
由动能定理，得
评分标准：⑤⑨式每式各2分，其余每式各1分，共计18分。
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，电场中某点的电场强度和试探电荷q的电荷量无关
，电容器极板上的电荷量每增加1 C，电压就增加1 V
，电源电动势在数值上等于静电力把1 C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功
全部处于水平方向的匀强磁场中，线框面积为
，电阻为
。线框绕与
边重合的竖直固定转轴以角速度
从中性面开始匀速转动，线框转过
时的感应电流为
，下列说法正确的是
的过程中，通过导线横截面的电荷量为
利用图1装置做“验证机械能守恒定律”的实验。
①除打点计时器（含纸带、复写纸）、交流电源、铁架台、导线及开关外，在下面的器材中，必须使用的还有________。（选填器材前的字母）
A. 大小合适的铁质重锤
B. 体积较大的木质重锤
C. 刻度尺
D. 游标卡尺
E. 秒表
②图2是实验中得到的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。重锤质量用m表示，已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。从打下O点到打下B点的过程中，重锤重力势能的减少量∣ΔEp∣=________，动能的增加量ΔEk=________。
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③实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量，关于这个误差下列说法正确的是________
A．该误差属于偶然误差
B．该误差属于系统误差
C．可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差
D．可以通过减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差
④在实验过程中，下列实验操作和数据处理正确的是________
A. 释放重锤前，使纸带保持竖直
B. 做实验时，先接通打点计时器的电源，再释放重锤
C. 为测量打点计时器打下某点时重锤的速度v，可测量该点到O点的距离h，再根据公式
计算，其中g应取当地的重力加速度
D．用刻度尺测量某点到O点的距离h，利用公式mgh计算重力势能的减少量，其中g应取当地的重力加速度
⑤某同学在纸带上选取计数点后，测量它们到起始点O的距离h，并计算出打相应计数点时重锤的速度v，通过描绘v2-h图像去研究机械能是否守恒。
若实验中重锤所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不变，从理论上分析，合理的v2-h图像是图3中的哪一个________
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