【一】
一、選擇題:(本題共12小題,每小題4分,共48分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中,第1~8題只有一項(xiàng)符合題目要求。第9~12題有多項(xiàng)符合題目要求,全部選對的得4分,選對但不全的得2分,有選錯的得0分。)
1.如圖所示,將帶正電的粒子沿著水平方向向右飛過小磁針正上方時,小磁針N極將()
A.向紙外偏轉(zhuǎn)B.向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn)
C.靜止不動D.無法確定
2.下列說法正確的是()
A.帶電粒子只受電場力,由靜止開始運(yùn)動,其運(yùn)動軌跡一定與電場線重合
B.由B=知,當(dāng)通電直導(dǎo)線垂直于磁場放置時,B與通電直導(dǎo)線所受安培力F成正比,與通電導(dǎo)線I、L的乘積成反比
C.電場強(qiáng)度的方向就是放入電場中電荷所受電場力的方向,且其大小E=
D.洛倫茲力方向一定與電荷速度方向垂直,磁場方向不一定與電荷運(yùn)動方向垂直
3.在研究微型電動機(jī)的性能時,應(yīng)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路.調(diào)節(jié)滑動變阻器R并控制電動機(jī)停止轉(zhuǎn)動時,電流表和理想電壓表的示數(shù)分別為0.50A和2.0V;重新調(diào)節(jié)R并使電動機(jī)恢復(fù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時,此時電流表和電壓表的示數(shù)分別為2.0A和24.0V.則這臺電動機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時輸出功率為()
A.32WB.44WC.47WD.48W
4.如圖所示,等量異種電荷的平行金屬板A、B水平正對放置.一帶電微粒水平射入板間,在重力和電場力共同作用下運(yùn)動,軌跡如圖中虛線所示,那么()
A.若微粒帶負(fù)電荷,則A板一定帶負(fù)電荷
B.微粒從M點(diǎn)運(yùn)動到N點(diǎn)電勢能一定減小
C.微粒從M點(diǎn)運(yùn)動到N點(diǎn)動能可能減小
D.微粒從M點(diǎn)運(yùn)動到N點(diǎn)機(jī)械能可能增加
5.如圖所示,平行金屬板中帶電質(zhì)點(diǎn)P原處于靜止?fàn)顟B(tài),不考慮電流表和電壓表對電路的影響,當(dāng)滑動變阻器R4的滑片向b端移動時,則()
A.電壓表讀數(shù)減小
B.電流表讀數(shù)減小
C.質(zhì)點(diǎn)P將向上運(yùn)動
D.R3上消耗的功率逐漸增大
6.目前有一種磁強(qiáng)計(jì),用于測定地磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度.磁強(qiáng)計(jì)的原理如下圖所示,電路有一段金屬導(dǎo)體,它的橫截面是寬為a、高為b的長方形,放在沿y軸正方向的勻強(qiáng)磁場中,導(dǎo)體中通有沿x軸正方向、大小為I的電流.已知金屬導(dǎo)體單位體積中的自由電子數(shù)為n,電子電荷量為e,金屬導(dǎo)電過程中,自由電子所做的定向移動可視為勻速運(yùn)動.兩電極M、N均與金屬導(dǎo)體的前后兩側(cè)接觸,用電壓表測出金屬導(dǎo)體前后兩個側(cè)面間的電勢差為U.則磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和電極M、N的正負(fù)為()
A.,M正、N負(fù)B.,M負(fù)、N正
C.,M負(fù)、N正D.,M正、N負(fù)
7.如圖所示,真空中M、N處放置兩等量異號點(diǎn)電荷,a、b、c表示電場中的3條等勢線,d點(diǎn)和e點(diǎn)位于等勢線a上,f點(diǎn)位于等勢線c上,等勢線b為中垂線,df平行于MN.已知一帶正電的試探電荷從d點(diǎn)移動到f點(diǎn)時,該試探電荷的電勢能增加,則以下判斷正確的是()
A.M點(diǎn)處放置的是正點(diǎn)電荷
B.d點(diǎn)的電勢高于f點(diǎn)的電勢
C.d點(diǎn)的場強(qiáng)與f點(diǎn)的場強(qiáng)完全相同
D.將帶正電的試探電荷沿直線由d點(diǎn)移動到e點(diǎn),電場力先做正功、后做負(fù)功
8.如圖所示,在圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場,ab是圓的直徑.一不計(jì)重力的帶電粒子從a點(diǎn)射入磁場,速度大小為v,當(dāng)速度方向與ab成30°角時,粒子在磁場中運(yùn)動的時間最長,且為t;若相同的帶電粒子從a點(diǎn)沿ab方向射入磁場,也經(jīng)時間t飛出磁場,則其速度大小為()
A.B.C.D.
9.如圖所示,一個電荷量為﹣Q的點(diǎn)電荷甲,固定在粗糙絕緣水平面上的O點(diǎn),另一個電荷量為+q、質(zhì)量為m的點(diǎn)電荷乙,從A點(diǎn)以初速度v0沿它們的連線向甲運(yùn)動,到B點(diǎn)時速度減小到最小值v.已知點(diǎn)電荷乙與水平面的動摩擦因數(shù)為μ,A、B間距離為L0,靜電力常量為k,則下列說法中正確的是()
A.O、B間的距離為
B.在點(diǎn)電荷甲產(chǎn)生的電場中,B點(diǎn)的場強(qiáng)大小為
C.點(diǎn)電荷乙在A點(diǎn)的電勢能小于在B點(diǎn)的電勢能
D.在點(diǎn)電荷甲產(chǎn)生的電場中,A、B間的電勢差UAB=
10.如圖,線圈L1,鐵芯M,線圈L2都可自由移動,S合上后使L2中有感應(yīng)電流且流過電阻R的電流方向?yàn)閍→b,可采用的辦法是()
A.使L2迅速靠近L1
B.?dāng)嚅_電源開關(guān)S
C.將鐵芯M插入
D.將鐵芯M抽出
11.材料、粗細(xì)相同,長度不同的電阻絲做成ab、cd二種形式的導(dǎo)線,先后放在電阻可忽略的光滑金屬導(dǎo)軌上,并與磁場垂直,如圖所示.勻強(qiáng)磁場方向垂直導(dǎo)軌平面,外力使導(dǎo)線水平向右做勻速運(yùn)動,且每次外力F所做的功的功率相同,則()
A.a(chǎn)b運(yùn)動的速度較大
B.它們產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢相同
C.它們每秒產(chǎn)生的熱量相同
D.cd受到的外力較小
12.如圖所示,在同時存在勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場的空間中取正交坐標(biāo)系O-xyz(z軸正方向豎直向上),一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子(重力不能忽略)從原點(diǎn)O以速度v沿x軸正方向出發(fā),下列說法正確的是()
A.若電場、磁場分別沿z軸正方向和x軸正方向,粒子只能做曲線運(yùn)動
B.若電場、磁場均沿z軸正方向,粒子有可能做勻速圓周運(yùn)動
C.若電場、磁場分別沿z軸負(fù)方向和y軸負(fù)方向,粒子有可能做勻速直線運(yùn)動
D.若電場、磁場分別沿y軸負(fù)方向和z軸正方向,粒子有可能做平拋運(yùn)動
二.實(shí)驗(yàn)題(共16分)
13.(8分)指針式多用表是實(shí)驗(yàn)室中常用的測量儀器,請完成下列問題:
(1)在使用多用電表測量時,若選擇開關(guān)撥至“25mA”擋,指針的位置如圖(a)所示,則測量結(jié)果為mA.(保留一位小數(shù))
。2)多用電表測未知電阻阻值的電路如圖(b)所示,電池的電動勢為E、內(nèi)阻為r,R0為調(diào)零電阻,Rg為表頭內(nèi)阻,電路中電流I與待測電阻的阻值Rx關(guān)系圖象如圖(c)所示,則該圖象的函數(shù)關(guān)系式為I=;
。3)下列根據(jù)圖(c)中I﹣Rx圖線做出的解釋或判斷中不正確的是
A.因?yàn)楹瘮?shù)圖線是非線性變化的,所以歐姆表的示數(shù)左小右大
B.歐姆表調(diào)零的實(shí)質(zhì)是通過調(diào)節(jié)R0使Rx=0時電路中的電流I=Ig
C.Rx越小,相同的電阻變化量對應(yīng)的電流變化量越大,所以歐姆表的示數(shù)左密右疏
D.測量中,當(dāng)Rx的阻值為圖(c)中的R2時,指針位于表盤中央位置的左側(cè)
(4)根據(jù)圖線可知該電池的電動勢E=.
14.(8分)用下列器材組裝成一個電路,既能測量出電池組的電動勢E和內(nèi)阻r,又能同時描繪小燈泡的伏安特性曲線.
A.電壓表V1(量程6V、內(nèi)阻很大)B.電壓表V2(量程3V、內(nèi)阻很大)
C.電流表A(量程3A、內(nèi)阻很。〥.滑動變阻器R(阻值10Ω、額定電流4A)
E.小燈泡(2A、5W)F.電池組(電動勢E、內(nèi)阻r)
G.開關(guān)一只,導(dǎo)線若干
實(shí)驗(yàn)時,調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值,多次測量后發(fā)現(xiàn):若電壓表V1的示數(shù)增大,則電壓表V2的示數(shù)減。
。1)請將設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖在圖甲的虛線方框中補(bǔ)充完整.
。2)每一次操作后,同時記錄電流表A、電壓表V1和電壓表V2的示數(shù),組成兩個坐標(biāo)點(diǎn)(I1,U1)、(I2,U2),標(biāo)到U﹣I坐標(biāo)中,經(jīng)過多次測量,最后描繪出兩條圖線,如圖乙所示,則電池組的電動勢E=V、內(nèi)阻r=Ω.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(3)在U﹣I坐標(biāo)中兩條圖線在P點(diǎn)相交,此時滑動變阻器連入電路的阻值應(yīng)為Ω
[:]
三.計(jì)算題(每題12分,共36分)
15.如圖(a)所示,MN是長為a傾斜放置的光滑絕緣細(xì)桿,傾角為37°,MNP構(gòu)成一直角三角形.MP中點(diǎn)處固定一電量為Q的正電荷,桿上穿有一帶正電的小球(可視為點(diǎn)電荷),小球自N點(diǎn)由靜止釋放,小球的重力勢能和電勢能隨MN上位置x(取M點(diǎn)處x=0)的變化圖象如圖(b)所示,其中E0、E1、E2為已知量,取sin37°=0.6,cos37°=0.8,靜電力常量為k,重力加速度為g.(不得使用Ep=﹣)
。1)求勢能為E1時的橫坐標(biāo)x1和帶電小球的質(zhì)量m
。2)已知在x1處時小球與桿間的彈力恰好為零,求小球的電荷量q
。3)求小球運(yùn)動到M點(diǎn)時的速度大。
16.如圖(a)所示,平行長直金屬導(dǎo)軌水平放置,間距L=0.4m,導(dǎo)軌右端接有阻值R=1Ω的電阻,導(dǎo)體棒垂直放置在導(dǎo)軌上,且接觸良好.導(dǎo)體棒及導(dǎo)軌的電阻均不計(jì).導(dǎo)軌間正方形區(qū)域abcd內(nèi)有方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場,bd連線與導(dǎo)軌垂直,長度也為L.從0時刻開始,磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小隨時間t變化,規(guī)律如圖(b)所示;同一時刻,棒從導(dǎo)軌左端開始向右勻速運(yùn)動,1s后剛好進(jìn)入磁場,若使棒在導(dǎo)軌上始終以速度v=1m/s做直線運(yùn)動,求:
。1)棒進(jìn)入磁場前,回路中的電動勢E;
。2)棒在運(yùn)動過程中受到的安培力F,以及棒通過三角形abd區(qū)域時電流i與時間t的關(guān)系式.
17.如圖所示,在一底邊長為2L,底角θ=45°的等腰三角形區(qū)域內(nèi)(O為底邊中點(diǎn))有垂直紙面向外的勻強(qiáng)電場.現(xiàn)有一質(zhì)量為m,電量為q的帶正電粒子從靜止開始經(jīng)過電勢差為U的電場加速后,從O點(diǎn)垂直于AB進(jìn)入磁場,不計(jì)重力與空氣阻力的影響.
(1)粒子經(jīng)電場加速射入磁場時的速度?
(2)若要進(jìn)入磁場的粒子能*OA板上,求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最小值;
(3)設(shè)粒子與AB板碰撞后,電量保持不變并以與碰前相同的速度反彈,磁感應(yīng)強(qiáng)度越大,粒子在磁場中的運(yùn)動時間也越大,求粒子在磁場中運(yùn)動的最長時間.
【二】
一、選擇題I(本題共13小題,每小題3分,共39分,每小題列出的四個備選項(xiàng)中只有一個是符合題目要求的,不選、多選、錯選均不得分)
1.電磁感應(yīng)是發(fā)電的基本原理之一,發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的科學(xué)家是(▲)
A.安培B.赫茲C.法拉第D.麥克斯韋
2.在真空中有兩個點(diǎn)電荷,二者的距離保持一定。若把它們各自的電量都增加為原來的3倍,則兩電荷的庫倉力將增大到原來的(▲)
A.3倍B.6倍C.9倍D.3倍
3.關(guān)于電場線的說法,正確的是(▲)
A.電場線越密的地方,同一電荷所受電場力一定越大
B.正電荷只在電場力作用下一定沿電場線運(yùn)動
C.電場線的方向,就是電荷受力的方向
D.靜電場的電場線是閉合的
4.如圖所示的電路中,電源電動勢為E,內(nèi)阻為r,如果將滑動變阻器的滑片向b端滑動,則燈泡L、電表A(均未超過限度)會發(fā)生何種變化(▲)
A.燈泡L變亮,電流表A示數(shù)變小
B.燈泡L變亮,電流表A示數(shù)變大
C.燈泡L變暗,電流表A示數(shù)變小
D.燈泡L變暗,電流表A示數(shù)變大
5.如圖所示,是點(diǎn)電荷電場中的一條電場線,則(▲)
A.a(chǎn)點(diǎn)場強(qiáng)一定大于b點(diǎn)場強(qiáng)
B.形成這個電場的電荷一定帶正電
C.正電荷在a處受到的靜電力大于其在b處的靜電力
D.在b點(diǎn)由靜止釋放一個電子,將一定向a點(diǎn)運(yùn)動
6.質(zhì)量為m的帶電小球在正交的勻強(qiáng)電場、勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動,軌道平面在豎直平面內(nèi),電場方向豎直向下,磁場方向垂直圓周所在平面向里,如圖所示,由此可知(▲)
A.小球帶正電,沿順時針方向運(yùn)動
B.小球帶負(fù)電,沿順時針方向運(yùn)動
C.小球帶正電,沿逆時針方向運(yùn)動
D.小球帶負(fù)電,沿逆時針方向運(yùn)動
7.如圖所示,在邊界PQ上方有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,一對正、負(fù)電子同時從邊界上的O點(diǎn)沿與PQ成θ角的方向以相同的速度v射入磁場中,則關(guān)于正、負(fù)電子,下列說法不正確的是(▲)
A.在磁場中運(yùn)動的軌道半徑相同
B.出邊界時兩者的速度相同
C.出邊界點(diǎn)到O點(diǎn)處的距離相等
D.在磁場中運(yùn)動的時間相同
8.如圖所示,閉合導(dǎo)線框的質(zhì)量可以忽略不計(jì),將它從如圖所示的位置勻速拉出勻強(qiáng)磁場.若第一次用0.3s時間拉出,外力所做的功為W1,通過導(dǎo)線截面的電荷量為q1;第二次用0.9s時間拉出,外力所做的功為W2,通過導(dǎo)線截面的電荷量為q2,則(▲)
A.W1 C.W1>W2,q1>q2D.W1>W2,q1=q2 9.如圖,A和B是材料相同、厚度相同、表面為正方形的兩個導(dǎo)體,但B的尺寸比A的小很多。兩個導(dǎo)體通過的電流方向如圖所示。以下說法正確的是(▲) A.A的電阻一定比B的大 B.A的電阻一定比B的小 C.A、B電阻相同 D.A、B電阻大小無法比較 10.一個白熾燈泡上標(biāo)“220V40W”,那么為了使它正常發(fā)光,所使用的正弦交流電應(yīng)是(▲) A.電壓值為220V,電流值約為0.18A B.電壓值為311V,電流值約為0.26A C.電壓有效值為220V,電流有效值約為0.26A D.電壓有效值為311V,電流有效值約為0.18A 11.如圖所示,在光滑絕緣水平面上,有一鋁質(zhì)圓形金屬球以一定的初速度通過有界勻強(qiáng)磁場,則從球開始進(jìn)入磁場到完全穿出磁場的過程中(磁場寬度大于金屬球的直徑),則小球(▲) A.整個過程勻速運(yùn)動 B.進(jìn)入磁場的過程中球做減速運(yùn)動,穿出過程做加速運(yùn)動 C.整個過程都做勻減速運(yùn)動 D.穿出時的速度一定小于初速度 12.如圖所示,帶電液滴處于靜止?fàn)顟B(tài),在A、B兩極板之間的距減小的過程中,以下說法正確的是(▲) A.通過R中的電流方向向右,P向下運(yùn)動 B.通過R中的電流方向向右,P向上運(yùn)動 C.通過R中的電流方向向左,P向上運(yùn)動 D.通過R中的電流方向向左,P向下運(yùn)動 13.如圖為一有界勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)方向?yàn)樗椒较?虛線為電場線,—帶負(fù)電微粒以某一角度θ從電場的a點(diǎn)斜向上方射入,沿直線運(yùn)動到b點(diǎn),即可知(▲) A.電場中a點(diǎn)的電勢低于b點(diǎn)的電勢 B.微粒在a點(diǎn)時的動能與電勢能之和與在b點(diǎn)時的動能與電勢能之和相等 C.微粒在a點(diǎn)時的動能小于在b點(diǎn)時的動能,在a點(diǎn)時的電勢能大于在b點(diǎn)時的電勢能 D.微粒在a點(diǎn)時的動能大于在b點(diǎn)時的動能,在a點(diǎn)時的電勢能小于在b點(diǎn)時的電勢能 二、選擇題II(本題共3小題,每小題2分,共6分。每小題列出的四個備選項(xiàng)中至少有一個是符合題目要求的。全部選對的得2分,選對但不全的得1分,有選錯的得0分) 14.(加試題)如圖是一彈簧振子,O為平衡位置,則振子從a→O運(yùn)動的過程中,下列說法正確的是(▲) A.位移不斷減小 B.速度不斷減小 C.加速度不斷減小 D.彈簧的彈性勢能不斷增大 15.(加試題)一盞額定功率為40W的安全燈,它的額定電壓是36V,用變壓器(可視為理想變壓器)將220V交流電壓降為36V對該燈供電,在接通電路后,所用變壓器的(▲) A.原、副線圈的端電壓之比等于9∶55 B.原、副線圈的匝數(shù)之比等于55∶9 C.原線圈中通過的電流約為0.182A D.原線圈中通過的電流約為1.111A 16.(加試題)遠(yuǎn)距離輸電中,發(fā)電廠輸送的電功率相同,如果分別采用輸電電壓為U1=110kV輸電和輸電電壓為U2=330kV輸電。則兩種情況中,輸電線上通過的電流之比I1∶I2等于(▲) A.1∶1B.3∶1C.1∶3D.9∶1 三、非選擇題(本題共7小題,共55分) 17.(4分)在“描繪小電珠的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)中,所用器材有:小電珠(2.5V,0.6W),滑動變阻器,多用電表,電流表,電壓表,電池組,開關(guān),導(dǎo)線若干。 。1)粗測小電珠的電阻,應(yīng)選擇多用電表▲倍率的電阻檔(請?zhí)顚憽啊?”、“×10”或“×100”);調(diào)零后,將表筆分別與小電珠的兩極連接,示數(shù)如圖(甲),結(jié)果為▲Ω. 。2)某同學(xué)正確選擇儀器后連接了如圖(乙)所示的電路,實(shí)驗(yàn)前請你檢查該電路,指出電路在接線上存在的問題: 、佟虎凇 18.(6分)某同學(xué)用伏安法測一節(jié)干電池的電動勢E和內(nèi)電阻r,所給的其它器材有: A.電壓表V:0~3~15VB.電流表A:0~0.6~3A C.變阻器R1:(20Ω,1A)D.變阻器R2:(1000Ω,0.1A) E.電鍵S和導(dǎo)線若干 。1)實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選用的量程為▲(填0-3V或0-15V);電流表應(yīng)選用的量程為 ▲(填0-0.6A或0-3A);變阻器應(yīng)選用▲; (2)實(shí)驗(yàn)測得的6組數(shù)據(jù)已在U—I圖中標(biāo)出,如圖所示. 請你根據(jù)數(shù)據(jù)點(diǎn)位置完成U—I圖線,并由圖線求出該電池的電動勢E=▲V,電阻r=▲Ω。 19.(9分)如圖所示,一長為L的絕緣細(xì)線下端拴一質(zhì)量為m、帶電量為q的小球,將它置于一方向水平向右的勻強(qiáng)電場中,當(dāng)細(xì)線偏離豎直方向的夾角為θ時,小球處于平衡。已知重力加速度為g,問: 。1)小球帶何種電荷,勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E的大小為多少? (2)撤去電場,小球運(yùn)動到最低點(diǎn)時細(xì)線上的拉力是多大? 20.(12分)如圖,靜止于A處的離子,經(jīng)電壓為U的加速電場加速后沿圖中圓弧虛線通過靜電分析器,從P點(diǎn)垂直CN進(jìn)入矩形區(qū)域的有界勻強(qiáng)電場,電場方向水平向左。靜電分析器通道內(nèi)有均勻輻向分布的電場,已知圓弧所在處場強(qiáng)為E0,方向如圖所示;離子質(zhì)量為m、電荷量為q;、,離子重力不計(jì)。 。1)求圓弧虛線對應(yīng)的半徑R的大; (2)若離子恰好能打在NQ的中點(diǎn)上,求矩形區(qū)域QNCD內(nèi)勻強(qiáng)電場場強(qiáng)E的值; 21.(加試題)(4分)某實(shí)驗(yàn)小組在利用單擺測定當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊膶?shí)驗(yàn)中: 。1)用游標(biāo)卡尺測定擺球的直徑,測量結(jié)果如圖所示,則該擺球的直徑為________cm. 。2)小組成員在實(shí)驗(yàn)過程中有如下說法,其中正確的是________(填選項(xiàng)前的字母). A.把單擺從平衡位置拉開30°的擺角,并在釋放擺球的同時開始計(jì)時 B.測量擺球通過最低點(diǎn)100次的時間t,則單擺周期為t100 C.用懸線的長度加擺球的直徑作為擺長,代入單擺周期公式計(jì)算得到的重力加速度值偏大 D.選擇密度較小的擺球,測得的重力加速度值誤差較小 22.(加試題)(8分)如圖所示,兩塊水平放置、相距為2d的金屬板接在電壓可調(diào)的直流電源上,金屬板長為2d,兩板間存在方向垂直紙面向里、寬度為d的勻強(qiáng)磁場。現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電量為q的帶負(fù)電顆粒以v0的水平速度沿中心線進(jìn)入兩板之間,調(diào)節(jié)電源電壓,使帶電顆粒在電場區(qū)域恰好沿水平方向做勻速直線運(yùn)動,經(jīng)過電場和磁場共存區(qū)域后從P點(diǎn)射出,已知P點(diǎn)距下極板為d/2,重力加速度為g。 。1)判斷上極板所帶電荷的種類,并求兩極板間的電勢差; 。2)求勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大; 23.(加試題)(12分)如圖所示,MN、PQ為間距L=0.5m的足夠長平行導(dǎo)軌,NQ⊥MN。導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ=37°,NQ間連接有一個R=5Ω的電阻。有一勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0=1T。將一根質(zhì)量為m=0.05kg的金屬棒ab緊靠NQ放置在導(dǎo)軌上,且與導(dǎo)軌接觸良好,導(dǎo)軌與金屬棒的電阻均不計(jì),F(xiàn)由靜止釋放金屬棒,金屬棒沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動過程中始終與NQ平行。已知金屬棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,當(dāng)金屬棒滑行至cd處時已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定速度,cd距離NQ為s=2m。試解答以下問題:(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8) 。1)當(dāng)金屬棒滑行至cd處時回路中的電流多大? (2)金屬棒達(dá)到的穩(wěn)定速度是多大? 。3)當(dāng)金屬棒滑行至cd處時回路中產(chǎn)生的焦耳熱是多少?