如图所示，绝缘轻质弹簧的一端悬挂在天花板上，另一端挂有长L=1m、质量m=0.3kg的金属杆，金属杆处在垂直纸面向里、磁感应强度大小B=1T的匀强磁场中，金属杆与电源、电阻箱和开关连成回路。开关S闭合前，金属杆处于静止时弹簧的伸长量，x1=6cm，闭合开关S，当电阻箱接入电路的阻值R1=2Ω时，金属杆再次平衡时弹簧的形变量为0。已知电源的电动势E=12V、内阻r=0.5Ω，重力加速度大小g=10m/s2 ，题中通电金属杆受到的磁场力方向竖直向上，与金属杆连接的两段导线上的拉力可以忽略不计。（1）求金属杆的电阻Rx；（2）若调节电阻箱使其接入电路的阻值R2=4Ω，求金属杆再次平衡时弹簧的伸长量x2。

1. 如图所示，绝缘轻质弹簧的一端悬挂在天花板上，另一端挂有长L=1m、质量m=0.3kg的金属杆，金属杆处在垂直纸面向里、磁感应强度大小B=1T的匀强磁场中，金属杆与电源、电阻箱和开关连成回路。开关S闭合前，金属杆处于静止时弹簧的伸长量，x₁=6cm，闭合开关S，当电阻箱接入电路的阻值R₁=2Ω时，金属杆再次平衡时弹簧的形变量为0。已知电源的电动势E=12V、内阻r=0.5Ω，重力加速度大小g=10m/s² ，题中通电金属杆受到的磁场力方向竖直向上，与金属杆连接的两段导线上的拉力可以忽略不计。

（1）求金属杆的电阻R_x；

（2）若调节电阻箱使其接入电路的阻值R₂=4Ω，求金属杆再次平衡时弹簧的伸长量x₂。

【考点】

闭合电路的欧姆定律; 安培力的计算;

【答案】

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解答题普通

1. 在如图所示的电路中，电阻箱接入电路的阻值为 $\text{[math]}$ ，电源的电动势 $\text{[math]}$ ，电源内阻为 $\text{[math]}$ ，闭合开关。求：

（1）闭合开关后，通过电阻箱的电流；

（2）闭合开关后，电压表示数；

（3）闭合开关后，电阻箱R产生的热功率P。

解答题容易

2. 在同一水平面上的两导轨互相平行，相距 $\text{[math]}$ m，并处于竖直向上的匀强磁场中，一根质量为 $\text{[math]}$ kg的金属棒放在导轨上，与导轨垂直，如图所示，当导体棒中电流 $\text{[math]}$ ，金属棒做匀速直线运动，当金属棒中电流 $\text{[math]}$ 时金属棒将获得 $\text{[math]}$ m/s²加速度，求该匀强磁场的磁感应强度。

解答题容易

3. 锂电池可为新能源汽车供电。某锂电池的电动势E=2V，将此电池与R=18Ω的电阻按如图所示的电路连接。闭合开关S，通过电阻R的电流I=0.1A。求：

（1）电阻R两端的电压U；

（2）电阻R消耗的功率P；

（3）电池的内阻r。

解答题容易