题目内容
【题目】如图所示，平行光滑金属导轨PQ、MN分别由一段圆弧和水平部分组成，水平部分固定在绝缘水平面上，导轨间距为L、M、P间接有阻值为R的定值电阻，导轨水平部分在CD、EF间有垂直导轨平面向上的匀强磁场I，磁感应强度大小为B，GH右侧有垂直导轨平面向下的匀强磁场II，磁感应强度大小为2B，金属棒b垂直导轨放在导轨的EF、GH之间，金属棒a在圆弧导轨上离水平面高h处由静止释放，金属棒在导轨上运动过程中始终与导轨接触良好并与导轨垂直，两金属棒接入电路的电阻均为R，质量均为m，CD、EF间的距离为2h，重力加速度为g，金属棒a与b碰撞后粘在一起，最后金属棒a、b停在磁场II区域内，求：
(1)金属棒a通过磁场I的过程中，通过定值电阻的电量；
(2)金属棒a离开磁场I时的速度大小；
(3)金属棒a、b一起在磁场II中运动的距离x。
【答案】(1)
； (2)
； (3)
【解析】
(1)金属棒a通过磁场I的过程中，通过金属棒a的电量
q=I△t
根据法拉第电磁感应定律
根据闭合电路欧姆定律有
解得
通过定值电阻的电量
(2)设金属棒a进入磁场I时的速度大小为v1，根据机械能守恒有
解得
金属棒a通过磁场I的过程中，根据动量定理有
即
解得
(3)设金属棒a与b碰撞后的共同速度为v3，根据动量守恒有
解得
a、b一起以速度v3进入磁场Ⅱ，根据动量定理
即
解得
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【题目】某同学设计了一个既可以测电阻又可以测电源电动势与内阻的实验电路，如图甲所示，实验室提供了以下实验器材：
电源E（电动势约为6V，内阻约为1Ω）；
定值电阻R0（阻值约为5Ω）；
电流表A（量程30mA，内阻约为5Ω）；
电流表B（量程1A，内阻约为1Ω）；
电压表C（量程6V，内阻约为5kΩ）；
电压表D（量程3V，内阻约为3kΩ）；
滑动变阻器F（阻值0~20Ω）；
滑动变阻器G（阻值0~500Ω）
根据题中所给信息，请回答以下问题
(1)电流表应选________，滑动变阻器应选________；（选填器材代号）
(2)该同学操作正确无误，用U1、U2、I分别表示电表V1、V2、A的读数，其数据如下表所示：
I（A） | 0.30 | 0.35 | 0.40 | 0.45 | 0.50 | 0.55 |
U1（V） | 5.68 | 5.61 | 5.57 | 5.51 | 5.48 | 5.40 |
U2（V） | 1.44 | 1.69 | 1.91 | 2.16 | 2.39 | 2.62 |
根据表中数据求得定值电阻R0=________Ω（保留一位小数），其测量值________真实值（选填“>”、“<”或“=”）；该同学同时利用上表测得的数据求得电动势和内阻，由误差分析可知，电动势的测量值________电动势的真实值（选填“>”、“<”或“=”）。
(3)该同学进一步利用了一个辅助电源E′，采用如图乙所示电路测量电源的电动势，测量过程中，调节R后再调节R1，使电流表A1的示数为0，测得多组数据。这样，电源的电动势的测量值________电源电动势的真实值（选填“>”、“<”或“=”）。
