题目内容
【题目】如图所示,一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内,导轨间距
,左端接有阻值
的电阻,一质量
,电阻
的金属棒MN放置在导轨上,整个装置置于竖直向上的匀强磁场中,磁场的磁感应强度
,棒在水平向右的外力作用下,由静止开始以
的加速度做匀加速运动,当棒的位移
时撤去外力,棒继续运动一段距离后停下来,已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比
，导轨足够长且电阻不计，棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，求：
（1）棒在运动过程中所加外力的最大值；
（2）撤去外力后回路中产生的焦耳热
；
（3）金属棒在运动过程中外力做的功
。
【答案】（1）0.8N（2）1.8J（3）5.4J
【解析】（1）金属棒匀加速结束时外力的最大，设此时金属棒的速度为
、回路中的感应电动势为E，回路中的电流为I，外力为F，则对于金属棒的匀加速运动过程：
由运动学公式得：
，
由闭合电路欧姆定律得：
，安培力为：
由牛顿第二定律得：
， 可以得到：
；
（2）设金属棒在撤去外力后的运动过程中安培力所做的功为W，由动能定理得：
撤去外力后回路中产生的焦耳热：
联立以上各式，代入数据得：
（3）由题意知，撤去外力前、后回路中产生的焦耳热之比Q1∶Q2＝2∶1，
可得
，在金属棒运动的过程中，外力F做功为WF，由功能关系可知：WF＝Q1＋Q2
由以上各式得：
。
【题目】用如图1所示的装置做实验时，小车放在水平桌面上，保持小车的质量不变，测得小车的加速度a和拉力F的数据如下表所示．
根据表中的数据在图2中画出
图线__________；
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把图线延长，发现图线不通过原点，其原因是______．
在处理数据时，总是把小桶和沙子的重力当作小车所受合力
而实际上小车所受合力比小桶和沙子的重力要______一些
选填“大”或“小”
因此，为使实验结论的可信度更高一些，应使小桶和沙子的总质量尽可能______一些选填“大”或“小”
．
