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1、填空题 如图所示,两条间距为L的光滑平行导电导轨MN、PQ与水平面成θ角放置,上端跨接定值电阻R,一长也为L、电阻不计的金属棒搁在导轨上,在导轨所在处有三个匀强磁场区和一个无磁场区,磁场边界均平行于金属棒,磁场宽均为L,磁场方向如图且均垂直于导轨平面,磁感应强度B2=2B1,无磁场区宽也为L,金属棒从导轨上方距最上方的磁场的上边界L处静止起下滑,进入最上方磁场时恰好做匀速运动,且每次到达一个磁场的下边界前都已达到匀速运动,图中已画出金属棒穿过第一个磁场区过程中的电流(以a→b为正方向)随下滑距离x变化的图象,请画出金属棒穿过后两个磁场区过程中的电流随下滑距离x变化的图象.

参考答案:
(1)在0到L段匀速运动,金属棒受力平衡:B1I1L=G1
可以得到电流表达式:I1=G1B1L=2A
L到2L段,感应电流为:I2=B2LvR
安培力为:F2=B22L2vR=4G1
又由:B2I2v=4G1
得:I2=4G1B2L=2I1=4A
由右手定则知电流方向与I1方向相反,
在这段位移X2内产生的平均动生电动势为:
U2=B2△St=B2X2Lt
产生的电热为:
Q=U2I2t
=B2△XI2L
又由能量守恒知,这段位移内能量转化为:重力势能转化为电热.
mgh=B2△XI2L
整理得到:
I2=mghB2△XL
可知这段位移内电流与位移成反比,初始电流为4A,方向与I1方向相反.
又题目告知:到达下边界金属棒达到匀速,说明在下边界安培力等于G1,则在下边界的电流为2A.
故这段时间内的图象如图.
(2)2L到3L这段无磁场,故电流为零.
(3)与0到L段同理,可知3L到4L这段位移内的电流和位移的关系也是反比,末电流也是2A,方向与I1方向相同.
其初始速度应为它经2L到3L这段无磁场区加速后的速度:
v=v0+gsinθ?t
由于平均速度比v0大,而初始区域的平均速度为:v02,故其时间应该小于在初始区域的运动时间的一半,两者加速度相等,都是gsinθ,故其速度的增加应小初速度的12.即其初速度应小于2.5v0.
又由I=BLvR,可知感应电流与速度成正比,所以在这段位移的初始电流应小于2.5A.故图象的起始点应在电流为2.5A稍下方.
则这段图象如图.
综上可以得到最终的I--X图象如图:

本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 如图所示的电路中,电源电动势为E、内电阻为r。在滑动变阻器的滑动触片P从图示位置向下滑动的过程中

[? ]
A.电路中的总电流变大
B.路端电压变大
C.通过电阻R2的电流变小
D.通过滑动变阻器R1的电流变小
参考答案:AC
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 如图所示,E为电源,其内阻为r,L为小灯泡(其灯丝电阻可视为不变),
、
为定值电阻,
为光敏电阻。闭合开关S后,若照射R3的光强度减弱,则

A.
两端的电压变大
B.小灯泡消耗的功率变小
C.通过
的电流变小
D.电源两极间的电压变小