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20.如图所示,两根电阻不计的光滑平行金属导轨倾角为θ,导轨下端接有电阻R,匀强磁场垂直斜面向上.质量为m、电阻不计的金属棒ab与导轨垂直并保持良好接触,在沿斜面与棒垂直的恒力F作用下沿导轨匀速上滑,上升高度为h,在这个过程中(  )
A.金属棒所受各力的合力所做的功大于零
B.金属棒所受各力的合力所做的功等于mgh和电阻R上产生的热量之和
C.恒力F做的功与导体棒所受重力做的功之和等于棒克服安培力所做的功与电阻R上产生的热量之和
D.恒力F做的功与导体棒所受重力做的功之和等于电阻R上产生的热量

分析 此题物理过程是金属棒在恒力作用下沿导轨匀速上升h,考察的是该过程做功与能量变化的关系.可以从三个方面的规律去考虑,一是动能定理,二是功能关系,三是能量守恒定律.还要注意的是克服重力做的功等于增加的重力势能、克服安培力做的功增加了导体的焦耳热.

解答 解:A、据动能定理,合力做的功等于动能的增加量,但由于速度不变,所以金属棒所受各力的合力所做的功等于零,选项A错误.
B、由A选项的分析,金属棒所受各力的合力所做的功等于零,所以选项B错误.
C、据动能定理:WF+WG+W+WN=0,其中WN=0,所以WF+WG=-W,而克服安培力做的功转化为电阻R上的热量,即-W=Q,选项C错误.
D、由选项C分析知:WF+WG=-W=Q,所以选项D正确.
故选:D

点评 虽然用三种方法都能得到结果,但一定不能把三个规律搞混淆.合力做功改变的是动能,克服重力做功增加的是重力势能,克服安培力做的功增加的是焦耳热.若是有几个力均做功,最好用动能定理写表达式,然后再找出其中某两个力做功的表达式,分析其意义.

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A.场强方向一定与PF连线平行
B.场强大小为2$\sqrt{3}$V/m
C.场强大小为$\sqrt{3}$V/m
D.将正试探电荷从P点搬运到F点,电场力做负功

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(1)利用螺旋测微器测量合金丝的直径d.某次测量时,螺旋测微器的示数如图1所示,则该合金丝直径的测量值d=1.170mm
 
(2)按图2所示的电路图测量合金丝的电阻Rx.实验中除开关、若干导线之外还提供下列器材:
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B.电流表(0~0.6A,内阻约0.2Ω)
C.灵敏电流计G(满偏电流Ig为200?A,内阻rg为500Ω)
D.滑动变阻器(0~10Ω,额定电流l A)    
E.电阻箱R0(0~99999.9Ω)
甲同学按照图2电路图正确连接好电路,将电阻箱接入电路的阻值调为R0=14500Ω,改变滑动变阻器接入电路的电阻值,进行多次实验,根据实验数据,画出了灵敏电流计的示数IG和电流表?的示数IA的关系图线如图3所示.由此可知,合金丝接入电路的电阻测量值Rx=4.5Ω(保留两位有效数字).
(3)乙同学选择同样的器材,按图4所示电路测量合金丝的阻值Rx,保持电阻箱接入电路的阻值不变.在不损坏电表的前提下,他将滑动变阻器滑片P从一端滑向另一端,随滑片P移动距离x的增加,灵敏电流计的示数IG和电流表?的示数IA也随之增加,图5中反映IG-x和IA-x关系的示意图中可能正确的是A.

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B.在t=0时,质点Q向y轴正方向运动
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