题目内容
【题目】如图所示，间距为L的水平平行金属导轨上连有一定值电阻，阻值为R，两质量均为m的导体棒ab和cd垂直放置在导轨上，两导体棒电阻均为R，棒与导轨间动摩擦因数均为μ，导轨电阻不计，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，整个导轨处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B。现用某一水平恒力向右拉导体棒ab使其从静止开始运动，当棒ab匀速运动时，棒cd恰要开始滑动，从开始运动到匀速的过程中流过棒ab的电荷量为q，(重力加速度为g)求：
(1)棒ab匀速运动的速度大小；
(2)棒ab从开始运动到匀速运动所经历的时间是多少？
(3)棒ab从开始运动到匀速的过程中棒ab产生的焦耳热是多少？
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
（1）设棒ab速度为v，则棒ab中的感应电流
①
棒cd中的感应电流为：
②
cd受安培力
③
当棒cd恰要滑动时，
，即
④
得棒ab的匀速速度为：
⑤
（2）设棒ab受恒定外力为F，匀速运动时棒ab中的电流为I，
棒ab所受安培力为
⑥
对棒cd：
⑦
棒ab：
⑧
由⑥⑦⑧⑨式得
⑨
对棒ab从开始运动到匀速过程，设运动时间为t；
由动量定理：
⑩
而
故
由⑤式解得
（3）棒ab所受安培力为
，设棒ab从开始运动到匀速的过程中位移为x，
由动量定理：
而
由⑤⑨得：
设棒ab此过程克服安培力做功W
由动能定理：
由⑤⑨得
由功能关系知，此过程产生的总焦耳热等于W，根据电路关系有棒ab此过程产生的焦耳热等于
由得棒ab产生的焦耳热为
。
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【题目】题图是用来测量某电阻丝材料的电阻率的电路图．实验中把电阻丝拉直后固定在接线柱a和b上，移动滑片改变接触点P的位置，可改变接入电路中电阻丝的长度．实验可供选择的器材还有：
器材编号 | 器材名称 | 规格与参数 |
A | 电池E | 电动势3.0V，内阻未知 |
B | 电流表A1 | 量程0~100mA，内阻约为5Ω |
C | 电流表A2 | 量程0~0.6A，内阻约为0.2Ω |
D | 电阻箱R | 0~999.9Ω |
E | 开关、导线 | 若干 |
实验操作如下：
a．用螺旋测微器在电阻丝上三个不同的位置分别测量电阻丝的直径d；
b．将选用的实验器材，按照题图连接实验电路；
c．调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大；
d．接触点P在电阻丝上某位置时，闭合开关，调整电阻箱的阻值。使电流表满偏，然后断开开关．记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L．
e．改变接触点P的位置，闭合开关，调整电阻箱的阻值,使电流表再次满偏；重复多次，记录每一次电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L．
f．断开开关，整理好器材，进行实验数据分析．
（1）某次测量电阻丝直径d时，螺旋测微器示数如题图示，d=______mm；
（2）实验中电流表应选择______（选填供选器材前的编号）；
（3）用记录的多组电阻箱的阻值R和对应的接入电路中电阻丝长度L的数据，绘出了如题图示的R-L关系图线，图线在R轴的截距为R0，在L轴的截距为L0，那么电阻丝的电阻率表达式ρ=________（用R0、Lo、d表示）；
（4）本实验中，电流表的内阻对电阻率的测量结果_______（选填“有”或“无）影响，这是因为________．
