(2005?閔行區(qū)二模)如圖,金屬導(dǎo)軌間距為d,一端跨接一個(gè)電阻R,勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度若為B,方向垂直于平行金屬導(dǎo)軌所在的平面,一根長金屬棒與導(dǎo)體成θ 角放置,金屬棒與導(dǎo)軌的電阻不計(jì),當(dāng)金屬棒沿垂直于棒的方向,以恒定速度v在金屬導(dǎo)軌上滑行時(shí),則
(1)通過電阻的電流強(qiáng)度為多少?
(2)電阻R上發(fā)熱功率為多少?
(3)拉力的機(jī)械功率為多少?
分析:(1)當(dāng)金屬棒沿垂直于棒的方向以速度v滑行時(shí),金屬棒切割磁感線,產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢和感應(yīng)電流,金屬棒有效的切割長度為
d
sinθ
,求出感應(yīng)電動(dòng)勢,由閉合電路歐姆定律求出電流.
(2)根據(jù)P=I2r來求出發(fā)熱功率;
(3)由于導(dǎo)體的勻速運(yùn)動(dòng),則拉力等于安培力,由安培力的功率,從而即可求解.
解答:解:(1)導(dǎo)體棒做切割磁感線運(yùn)動(dòng),導(dǎo)體棒兩端產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢相當(dāng)于閉合回路的電源,R是外電阻,電源內(nèi)阻不計(jì),由于導(dǎo)體棒切割磁感線時(shí),B、L、v兩兩垂直,則
E=Blv
其中,L=
d
sinθ
,因此E=
Bdv
sinθ
,
而電流為I=
E
R
=
Bdv
Rsinθ
 
(2)電阻R上的發(fā)熱功率為電阻R的電功率,所以
PR=I2R=
B2d2v2
Rsin2θ

(3)導(dǎo)體以恒定速度v運(yùn)動(dòng)時(shí),導(dǎo)體棒受拉力F與安培力F作用,且二力平衡,即
F=F 安=BIL=
B2L2v
R

P=Fv=
B2L2v2
R
 
P=
B2d2v2
Rsin2θ

也可以從能量轉(zhuǎn)化守恒的關(guān)系分析,因?qū)w勻速運(yùn)動(dòng),拉力做的機(jī)械功全部轉(zhuǎn)化為電能,又全部轉(zhuǎn)化為焦耳熱,所以
P機(jī)=P=
B2d2v2
Rsin2θ
 
答:(1)通過電阻的電流強(qiáng)度為
Bdv
Rsinθ
;
(2)電阻R上發(fā)熱功率為
B2d2v2
Rsin2θ
;
(3)拉力的機(jī)械功率為
B2d2v2
Rsin2θ
點(diǎn)評(píng):本題容易產(chǎn)生的錯(cuò)誤是認(rèn)為金屬棒的切割長度為d,感應(yīng)電動(dòng)勢為E=Bdv,通過R的電流為
Bdv
R
.同時(shí)知道棒勻速運(yùn)動(dòng),所以機(jī)械功率等于發(fā)熱功率.
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(2005?閔行區(qū)二模)在水平線上有17個(gè)質(zhì)點(diǎn),每相鄰兩質(zhì)點(diǎn)間的水平距離均為4cm,如圖所示.有一簡諧波在水平方向傳播,已知第5個(gè)質(zhì)點(diǎn)完成一次全振動(dòng)經(jīng)過的路程是 8cm,時(shí)間為2S.當(dāng)它從平衡位置開始向上振動(dòng)經(jīng)過12cm路程時(shí),第17個(gè)質(zhì)點(diǎn)即將振動(dòng),則該波的傳播速度是
0.16
0.16
m/s,在圖中畫出第17個(gè)質(zhì)點(diǎn)即將振動(dòng)時(shí)的波形圖.

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(2005?閔行區(qū)二模)(均做)在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)情況如圖甲所示,其中A為固定橡皮筋的圖釘,O為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn),OB和OC為細(xì)繩.圖乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出的圖.
(1)圖乙中的
F
F
是為F1和F2的合力的理論值;
F′
F′
是力F1和F2的合力的實(shí)際測量值.
(2)在實(shí)驗(yàn)中,如果將細(xì)繩也換成橡皮筋,那么實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否會(huì)發(fā)生變化?
答:
不變
不變
.(選填“變”或“不變”)
(3)本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是
B
B

A.理想實(shí)驗(yàn)法              B.等效替代法
C.控制變量法              D.建立物理模型法.

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(2005?閔行區(qū)二模)本題中A.B分別為一期教材、二期新教材分叉題,考生選擇只能選A組的全部或B組的全部完成
(A題 )如圖所示,ABC和AD是兩個(gè)高度相等的光滑斜面,ABC由傾角不同的兩部分組成,且AB+BC=AD,兩個(gè)相同的小球a、b從A點(diǎn)分別沿兩側(cè)斜面由靜止滑下,不計(jì)轉(zhuǎn)折處的能量損失,則滑到底部的先后次序是( 。

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