20．（16 分）宽 $_ { \mathrm { L } = 0 . 7 5 \mathrm { m } }$ 的导轨固定，导轨间存在着垂直于纸面且磁感应强度 $\mathrm { B } { = } 0 . 4 \mathrm { T }$ 的匀强磁场。虚线框Ⅰ、Ⅱ中有定值电阻 $\mathrm { R } _ { 0 }$ 和最大阻值为20Ω 的滑动变阻器R。一根与导轨等宽的金属杆以恒定速率向右运动，图甲和图乙分别为变阻器全部接入和一半接入时沿abcda方向电势变化的图像。求：
（1）匀强磁场的方向；
（2）分析并说明定值电阻 $\mathrm { R } _ { 0 }$ 在Ⅰ还是Ⅱ中，并且 $\mathrm { R } _ { 0 }$ 大小为多少：
（3）金属杆运动时的速率；
（4）滑动变阻器阻值为多少时变阻器的功率最大？并求出该最大功率 $\mathrm { P _ { m } }$ 。
图甲
2图乙
2022年上海市高考物理试 Paper
Answer key
（1）匀强磁场的方向垂直纸面向里 （2）定值电阻 $\mathrm { R } _ { 0 }$ 在Ⅰ中，定值电阻 $\mathrm { R } _ { 0 } { = } 5 \Omega$ （3）金属杆运动时的速率为5m/s （4）滑动变阻器阻值为5Ω 时变阻器的功率最大，最大功率为0.1125W