【题目】如图所示，在坐标xoy平面内存在B=2.0T的匀强磁场，OA与OCA为置于竖直平面内的光滑金属导轨，其中OCA满足曲线方程 
，C为导轨的最右端，导轨OA与OCA相交处的O点和A点分别接有体积可忽略的定值电阻R1和R2 ， 其R1=4.0Ω、R2=12.0Ω．现有一足够长、质量m=0.10kg的金属棒MN在竖直向上的外力F作用下，以v=3.0m/s的速度向上匀速运动，设棒与两导轨接触良好，除电阻R1、R2外其余电阻不计，g取10m/s2 ．
求：
（1）金属棒MN在导轨上运动时感应电流的最大值；
（2）外力F的最大值；
（3）金属棒MN滑过导轨OC段，整个回路产生的热量．
【答案】
（1）解：金属棒MN沿导轨竖直向上运动，进入磁场中切割磁感线产生感应电动势．当金属棒MN匀速运动到C点时，电路中感应电动势最大，产生的感应电流最大．
金属棒MN接入电路的有效长度为导轨OCA形状满足的曲线方程中的x值．
因此接入电路的金属棒的有效长度为 
Lm=xm=0.5m
Em=BLmv
Em=3.0V
且 
Im=1.0A
答：金属棒MN在导轨上运动时感应电流的最大值为1.0A；
（2）解：金属棒MN匀速运动中受重力mg、安培力F安、外力F外作用，
F安m=ImLmB
解得：F安m=1.0N
F外m=F安m+mg
解得：F外m=2.0N
答：外力F的最大值为2.0N；
（3）解：金属棒MN在运动过程中，产生的感应电动势 
有效值为 
金属棒MN滑过导轨OC段的时间为t，
m
解得： 
s
滑过OC段产生的热量 
解得：Q=1.25J
答：金属棒MN滑过导轨OC段，整个回路产生的热量为1.25J．
【解析】（1）金属棒MN沿导轨竖直向上运动，进入磁场中切割磁感线产生感应电动势．当金属棒MN匀速运动到C点时，电路中感应电动势最大，产生的感应电流最大，根据感应电动势公式及欧姆定律即可求解电流；（2）金属棒MN匀速运动中受重力mg、安培力F安、外力F外作用，受力平衡，根据平衡条件列式即可求解；（3）先求出产生的感应电动势的有效值，再求出运动的时间，根据Q= 
求解．
【考点精析】通过灵活运用焦耳定律内容，掌握焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比即可以解答此题．
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名师点睛字词句段篇系列答案科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】两列简谐横波的振幅都是20cm，传播速度大小相同．实线波的频率为2Hz，沿x轴正方向传播，虚线波沿x轴负方向传播．某时刻两列波在如图所示区域相遇，则（ ）
A.在相遇区域会发生干涉现象
B.实线波和虚线波的频率之比为3：2
C.平衡位置为x=6m处的质点此刻速度为零
D.平衡位置为x=8.5m处的质点此刻位移y＞20cm
E.从图示时刻起再经过0.25s，平衡位置为x=5m处的质点的位移y＜0
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【题目】一多用电表的电阻挡有三个倍率，分别是×1、×10、×100．用×10挡测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很小，为了较准确地进行测量，应换到挡．如果换档后立即用表笔连接待测电阻进行读数，那么缺少的步骤是 ， 若补上该步骤后测量，表盘的示数如图，则该电阻的阻值是Ω．
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【题目】如图所示是磁流体发电机的示意图，两平行金属板P、Q之间有一个很强的磁场．一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）沿垂直于磁场的方向喷入磁场．把P、Q与电阻R相连接．下列说法正确的是（ ）
A.Q板的电势高于P板的电势
B.R中有由a向b方向的电流
C.若只改变磁场强弱，R中电流保持不变
D.若只增大粒子入射速度，R中电流增大
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【题目】如图所示，光滑的水平地面上有一质量为M=2kg、长度为L=2m的木板，木板右端有一质量为m=1kg的小物块，初始时它们均静止，已知物块和木板间的动摩擦因数为
，取重力加速度为
，最大静摩擦力和滑动摩擦力大小可视为相等。
（1）若给木板施加水平向右的恒力F，使木板能从物块下拉出，则恒力F的大小应满足什么条件？
（2）若现给木板施加水平向右的拉力
作用
时间，然后将
变更为方向水平向右、大小为2N的拉力
，最终木板不能从物块下抽出，求拉力
的大小满足的条件。
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【题目】2017年12月29日上午，芜湖高空坠物致人死亡案宣判81户业主及物业共赔偿50余万元。关于高空坠物立法，已经迫在眉睫。物业管理部门常常告诫居民不要在没有护栏的窗台上放置花盆之类的重物，以免发生高空坠物伤人事件。假设一只花盆从15楼（距地面高度约为h=45m）的窗台上静止坠下，忽略空气阻力。已知花盆的质量m=2kg，重力加速度g取10m/s2，求：
（1）在花盆下落到地面的过程中，重力对物体做的功W；
（2）花盆下落t=3s时重力的瞬时功率；
（3）花盆下落第3s内重力的平均功率。
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【题目】一列简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时刻的波形如图所示（此时波恰好传播到x=6m处）．质点a平衡位置的坐标xa=2.5m，该质点在8s内完成了4次全振动，则该列波的波速是m/s；位于x=20m处的质点再经s将第一次经过平衡位置向y轴负方向运动．
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【题目】如图所示，将小砝码置于桌面上的薄纸板上，用水平向右的拉力将纸板迅速抽出，砝码的移动很小，几乎观察不到，这就是大家熟悉的惯性演示实验。若砝码和纸板的质量分别为m1和m2，各接触面间的动摩擦因数均为
，重力加速度为g。
（1）当纸板相对砝码运动时，求纸板所受摩擦力的大小；
（2）要使纸板相对砝码运动，求所需拉力的大小；
（3）本实验中，若
＝0.6kg， 
＝0.2kg， 
＝0.2，砝码与纸板左端的距离d＝0.2m，取g=10m/s2。若砝码移动的距离超过l＝0.002m，人眼就能感知。为确保实验成功，纸板所需的拉力至少多大
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【题目】如图为皮带传输装置示意图，它由两台皮带传送机组成，一台水平传送，A、B两端相距3m，另一台倾斜，传送带与水平面的倾角
，C、D两端相距4.45m，B、C相距很近，水平部分AB以5m/s的速率顺时针转动。将质量为10kg的一袋大米轻轻放在A端，到达B端后，米袋速度大小不变地传到倾斜的CD部分，米袋与传送带间的动摩擦因数均为0.5．（已知sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，g=10m/s2）求：
(1)若CD部分不运转，求米袋由传送带带动所能沿斜面上升的最大距离；
(2) 若要米袋能被送到D端，求CD部分顺时针运转的速度应满足的条件及米袋从C端到D端所用时间的取值范围．
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