【題目】如圖所示，PQ、MN兩軌道間距L=1 m，其中Pe、Mf段是光滑軌道且ce、df段水平，而eQ、fN段為水平粗糙軌道，同時在efhg區(qū)域存在方向豎直向下、磁感應強度B=1 T的勻強磁場，定值電阻R1=2 Ω。現(xiàn)有質量m=1 kg、電阻R2=2 Ω的兩根相同導體棒ab和cd，導體棒cd靜止在水平軌道上，導體棒ab在距cd高H=0.45 m處由靜止釋放，ab棒在光滑軌道上下滑至cd 棒處與其發(fā)生彈性碰撞，兩者速度交換后導體棒cd進入勻強磁場區(qū)域，在磁場中運動距離x=1.5m后恰好停在磁場右邊界gh處，其中導體棒cd與水平粗糙軌道間的動摩擦因數(shù)μ=0.1，g取10 m/s2，不計軌道電阻，求：

（1）導體棒cd進入磁場區(qū)域后直至停止，定值電阻R1產生的熱量Q1

（2）導體棒cd進入磁場區(qū)域到停止的運動時間t

【答案】（1）0.5J；（2）2.5s

【解析】

（1）導體棒ab由靜止釋放至與cd碰撞前，由動能定理得

兩導體棒發(fā)生彈性碰撞后，ab棒靜止，cd棒以v=3 m/s的速度進入磁場區(qū)域，導體棒cd在磁場中運動，根據(jù)動能定理得

回路產生的總焦耳熱為

代入數(shù)據(jù)解得

因為定值電阻R1與ab棒并聯(lián)后再與cd棒串聯(lián)且三者電阻均為2 Ω，三者電流之比為，所以熱量之比為，故定值電阻R1產生的熱量為

（2）電流的大小為

導體棒cd通過的電荷量為

對導體棒cd由動量定理得

聯(lián)立上式，代入數(shù)據(jù)解得

練習冊系列答案
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【題目】“憤怒的小鳥”是按物理規(guī)律設置的一款游戲。如圖所示，用彈槍將一只質量的鳥從水平地面發(fā)射，彈槍釋放的彈性勢能為，該鳥運動到離地的最高點時發(fā)生爆炸，變?yōu)槿毁|量為的小鳥，分別擊中水平地面上的三只小豬。爆炸之后瞬間三只小鳥速度均沿同一水平方向，且中間的一只小鳥的速度和爆炸前沒有區(qū)別，落地的時候離發(fā)射處最近的和最遠的小鳥相距為，不計空氣阻力。求：

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A.C球剛離開地面時，B球的加速度最大B.釋放A球的瞬間，B球的加速度為0.4g

C.A球達到的最大速度為D.B球達到的最大速度為

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(1)粒子在磁場中運動的速率和時間；

(2)使該粒子在磁場中做完整的圓周運動，加速電壓的取值范圍。

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【題目】某同學想將一量程為1mA的靈敏電流計G改裝為多用電表，他的部分實驗步驟如下：

（1）他用如圖甲所示的電路測量靈敏電流計G的內阻

①請在乙圖中將實物連線補充完整____________；

②閉合開關S1后，將單刀雙置開關S2置于位置1，調節(jié)滑動變阻器R1的阻值，使電流表G0有適當示數(shù)I0：然后保持R1的阻值不變，將開關S2置于位置2，調節(jié)電阻箱R2，使電流表G0示數(shù)仍為I0。若此時電阻箱阻值R2=200Ω，則靈敏電流計G的內阻Rg=___________Ω。

（2）他將該靈敏電流計G按圖丙所示電路改裝成量程為3mA、30mA及倍率為“×1”、“×10”的多用電表。若選擇電流30mA量程時，應將選擇開關S置于___________(選填“a”或“b”或“c”或“d")，根據(jù)題給條件可得電阻R1=___________Ω，R2=___________Ω。

（3）已知電路中兩個電源的電動勢均為3V，將選擇開關置于a測量某電阻的阻值，若通過靈敏電流計G的電流為0.40mA，則所測電阻阻值為___________Ω。

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