2023年福建省宁德市五校教学联合体高考物理质检试卷（3月份）（含答案解析）

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2023年福建省宁德市五校教学联合体高考物理质检试卷（3月份）1.  春节晚会上杂技《绽放》表演了花样飞天，如图是女演员用双脚举起男演员的一个场景，两位杂技演员均处于静止状态。下列说法正确的是(    )A. 水平地面对女演员可能存在水平方向的摩擦力
B. 水平地面对女演员的支持力和女演员的重力是一对平衡力
C. 女演员对男演员的支持力是女演员的脚底发生弹性形变产生的
D. 女演员对男演员的作用力小于男演员对女演员的作用力
 
 2.  近年来我国生产的多款智能手机都有加速度传感器，用手托着手机，迅速向下运动，然后停止，手机APP记录的加速度a随时间t变化的图像如图所示，则下列说法正确的是(    )
 A. 时刻手机压力最大
B. 时刻手机在最低点
C. 从到 这段时间手受的压力先减小后增大
D. 从到 这段时间手机所受合力冲量为零3.  如图所示，在竖直平面内有水平向左的匀强电场，在匀强电场中有一根长为L的绝缘细线，细线一端固定在O点，另一端系一质量为m的带电小球。小球静止时细线与竖直方向成角，此时让小球获得初速度且恰能绕O点在竖直平面内沿逆时针方向做圆周运动，重力加速度为g，不考虑空气阻力。下列说法正确的是(    )A. 匀强电场的电场强度
B. 小球做圆周运动过程中动能的最小值为
C. 小球运动至圆周轨迹的最高点时机械能最小
D. 小球从初始位置开始，在竖直平面内运动一周的过程中，其电势能先减小后增大4.  如图甲所示，理想变压器原、副线圈匝数比为4：1，原线圈a、b两端输入如图乙所示正弦交流电压，副线圈c、d连接的电阻，下列说法正确的是(    )A. 理想电压表示数为
B. 电阻R在1分钟产生的热量为7500J
C. 原线圈输入的交变电压的瞬时值表达式为
D. 若理想变压器发生故障，理想电流表示数突然变大，可能是副线圈中漆包线部分绝缘漆脱落造成黏连导致短路5.  在物理学发展历程中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程，以下关于几位物理学家所做出的科学贡献叙述正确的是(    )A. 麦克斯韦建立了电磁场理论，并在实验中证实了电磁波的存在
B. 库仑发现了电荷间的相互作用规律，总结得到了库仑定律
C. 奥斯特发现了电流的磁效应，总结出了电磁感应定律
D. 伽利略借助实验研究和逻辑推理得出了自由落体运动规律6.  6、如图所示，一束黄光和一束蓝光以同一光路从圆心O点斜射入横截面为半圆形的玻璃柱体，其透射光线分别为a和b。已知入射角，a光束与玻璃砖间的夹角，真空中光速。下列说法正确的是(    )
 A. a光束穿过玻璃柱体所需时间较短
B. 玻璃对a光的折射率为
C. 在相同介质中a光比b光的更容易发生全反射
D. 用同一装置对a光和b光进行双缝干涉实验，b光在光屏上得到的条纹间距较小7.  渔船上的声呐利用超声波来探测远方鱼群的方位。某渔船发出的一列超声波在时的波动图像如图甲所示，图乙为质点P的振动图像，则(    )
 A. 该波的波速为
B. 该波沿x轴正方向传播
C. 时间内，质点P沿x轴运动了
D. 时间内，质点P运动的路程为2m8.  2022年11月29日，神舟十五号飞船在酒泉发射成功，次日凌晨对接于空间站组合体的前向对接口。至此，中国空间站实现了“三大舱段”+“三艘飞船”的最大构型，天和核心舱、问天实验舱、梦天实验舱、天舟五号货运飞船、神舟十四号、神舟十五号载人飞船同时在轨。神舟十五号航天员顺利进驻中国空间站，与神舟十四号的三名航天员实现了首次“太空会师”。空间站绕地球的运动可以看作匀速圆周运动，已知空间站离地面高度约为400km，地球半径约为6400km，下列说法正确的是(    )A. 航天员必须具有很高的身体素质，飞船运载火箭发射过程中，航天员处于超重状态，绕地球匀速圆周运动时处于完全失重状态，落地前又处于超重状态
B. 若已知组合体运行周期为T，其轨道半径与地球半径的比值为n，引力常量为G，则地球密度
C. 空间站运行的速度与第一宇宙速度之比约为
D. 考虑稀薄大气阻力，若空间站没有进行动力补充，运行速度会越来越小9.  如图，一定量的理想气体从状态经热力学过程ab、bc、ca后又回到状态a，则bc过程中，气体的温度______ 填“不变”、“先降低后升高”或“先升高后降低”，ca过程中，气体______ 填“吸热”、“放热”或“不吸热不放热”。
 10.  国家重大科技基础设施“中国散裂中子源”是研究中子特性、探测物质微观结构和运动的科研装置。应用该装置进行的某次核反应，其核反应方程式为：______ 。已知的质量为，的质量为，的质量为，中子的质量为，质子的质量为，该反应释放能量为______ MeV。质量亏损释放1u的能量约，结果保留三位有效数字11.  某同学做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
如果没有操作失误，图乙中的F与两力中，方向一定沿AO方向的是______。
本实验采用的科学方法是______。
A.理想实验法
B.等效替代法
C.控制变量法
D.建立物理模型法
实验时，主要的步骤是：
A.在桌上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上；
B.用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系着绳套；
C.用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O，记录下O点的位置，读出两个弹簧测力计的示数；
D.按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两只弹簧测力计的拉力和的图示，并用平行四边形定则求出合力F；
E.只用一只弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，读出弹簧测力计的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力的图示；
F.比较和F的大小和方向，看它们是否相同，得出结论。
上述步骤中，有重要遗漏的步骤的序号______。
12.  小李同学在“测定金属的电阻率”实验中。
因电表内阻未知，用如图甲所示的电路来判定电流表该内接还是外接。正确连线后，合上开关S，将滑动变阻器的滑片P移至合适位置。单刀双掷开关K掷到1，电压表的读数，电流表的示数如图乙所示；将K掷到2，电压表和电流表的读数分别为，。由此可知应采用电流表______ 填“内”或“外”接法。

完成上述实验后，小李同学进一步尝试用其他方法进行实验：
此时所用测量仪器均已校准，待测金属丝接入电路部分的平均长度为。
①用螺旋测微器测量金属丝的直径如丙图所示。
②用伏安法测金属丝的电阻，实验所用器材为：电池组电动势3V，内阻约、电流表、电压表、滑动变阻器额定电流、开关、导线若干。小李同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：次数1234567图丁是测量的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端。请根据上述表格的实验数据，补充完成图丁中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏。
③小李同学在坐标纸上建立U、I坐标系。如图戊所示，图中已标出了与测量数据对应的坐标点。描绘出UI图线。由图线得到金属丝的阻值可以估算出金属丝电阻率约为______ 填选项前的序号。
A.
B.
C.
D.13.  高空坠物危及人身安全，已成为城市公害，因此有专家建议在高楼外墙安装防高空坠物网。某公司的一座高楼在二楼安装了防坠物网，网底水平。现让一瓶质量的矿泉水从某楼层的阳台上距防坠物网为处自由坠落进行测试，矿泉水落到防坠物网上后最大下陷深度为。矿泉水可视为质点，下落过程中空气阻力不计，取重力加速度。
求矿泉水刚落到网面所用的时间；
求矿泉水刚落到网面时重力的功率；
求矿泉水与网面接触后矿泉水对网面的平均作用力。14.  如图所示，半径为R、磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的圆形磁场区域，右侧与y轴相切于C点，下侧与x轴相切于O点，感光板足够大与y轴的距离为。已知质量为m，电量为q的粒子过O点垂直于x轴射入，从C点垂直于y轴射出。不计粒子的重力。
求该粒子速率；
若在y轴与感光板之间充满垂直纸面的匀强磁场，求能使该粒子击中感光板的磁感应强度大小范围；
现有大量速率为的同种粒子沿不同方向从坐标O点处射入磁场。若在y轴与感光板之间加沿y轴正方向的匀强电场，求粒子打在感光板上的范围。15.  如图所示，两根足够长的平行金属导轨固定在倾角的斜面上，间距为L，空间分布着磁感应强度大小为B，与导轨平面垂直且向上的匀强磁场。将两根金属棒a、b放置在导轨上，并将b用轻绳通过定滑轮和物块c连接。已知两棒的长度均为L，电阻均为R，质量均为m，物块c的质量也为m，金属棒a、b始终与导轨垂直且接触良好，不考虑其他电阻，不计一切摩擦，重力加速度大小为g。
将金属棒b锁定，释放金属棒a，求金属棒a的最终速度；
物块c以的速度竖直向下运动，同时释放金属棒a，求金属棒b的最终速度；
在问中，若a、b、c从开始运动经时间t到达稳定状态，求该过程中a、b产生的总焦耳热。

答案和解析 1.【答案】C 【解析】解：A、男女演员处于静止状态，二者与地面之间没有相对运动的趋势，即地面对女演员没有摩擦力作用，故A错误；
B、男、女两演员整体受到重力和地面对其的支持力作用处于平衡状态，根据平衡条件可知，水平地面对女演员的支持力大小等于两演员的重力之和，水平地面对女演员的支持力与两演员的重力之和是一对平衡力，水平地面对女演员的支持力和女演员的重力不是一对平衡力，故B错误；
C、女演员对男演员的支持力的施力物体是女演员，女演员对男演员的支持力是女演员的脚底发生弹性形变产生，故C正确；
D、女演员对男演员的作用力与男演员对女演员的作用力是一对相互作用力，根据牛顿第三定律可知，二者大小相等、方向相反，故D错误。
故选：C。
以两个人为研究对象，竖直方向和水平方向根据平衡条件分析地面对人的支持力和摩擦力；弹力是施力物体发生形变而产生的；根据牛顿第三定律分析女演员对男演员的作用力和男演员对女演员的作用力大小关系。
本题主要是考查共点力的平衡，弄清楚二者的受力情况，根据整体法进行分析是关键；掌握作用力与反作用力的大小关系。
 2.【答案】D 【解析】解：A、时刻前，手机先静止，然后向下做 加速度方向向下逐渐变大的加速运动，手机处于失重状态，时刻手机压力最小，故A错误；
B、手机一直向下运动，由分析知，时刻手机静止，位置最低，故B错误；
C、，手机向下做 加速度方向向下逐渐变小的加速运动，，手机向下做加速度方向向上逐渐变大的减速运动，手机先处于失重状态，加速度逐渐变小，压力增大，再处于超重状态，加速度逐渐变大，压力增大。故C错误；
D、图像的面积表示速度的变化量，从到 这段时间，图像面积为零，始末速度相等，从到 这段时间手机所受合力冲量为零。故D正确。
故选：D。
由图像可知：时刻前，手机先静止，然后向下做 加速度方向向下逐渐变大的加速运动；
，手机向下做 加速度方向向下逐渐变小的加速运动，时刻速度达到最大；
，手机向下做加速度方向向上逐渐变大的减速运动；
，手机向下做加速度方向向上逐渐变小的减速运动，图像的面积表示速度的变化量，横轴上下方面积相同，故时刻手机静止。
本题考查物体的复杂运动，按时间段分段分析物体在各段做何运动，注意加速度最大最小，速度最大最小的时刻。
 3.【答案】A 【解析】解：小球静止时细线与竖直方向成角，对小球进行受力分析，如图所示

由平衡关系可知

解得

故A正确；
B.小球静止时细线与竖直方向成角，则A点为小球绕O点在竖直平面内沿逆时针方向做圆周运动的等效最高点，如图所示

A点时小球的速度最小，动能最小，由牛顿第二定律可知

动能

联立解得

故B错误；
C.由功能关系可知，小球机械能的变化量等于除重力之外的电场力做的功。由题意可知，当小球运动到最左边与O点等高时，电场力做负功最多，机械能最小，故C错误；
D.小球从初始位置开始，在竖直平面内沿逆时针方向运动一周的过程中，电场力先做正功，再做负功，再做正功，所以电势能先减小，再增大，再减小，故D错误。
故选：A。
对小球进行受力分析，由平衡关系，求电场强度；在等效最高点，由牛顿第二定律，求最小动能；由功能关系可知，当小球运动到最左边与O点等高时，电场力做负功最多，机械能最小；电场力做负功电势能变大，电场力做正功电势能变小。
本题综合性较强，考点丰富，考查学生对平衡条件、牛顿第二定律、机械能守恒定律、电场力做功与电势能变化关系的掌握，需要学生平时多熟记规律。
 4.【答案】C 【解析】解：A、由图像得，原线圈电压的峰值为
有效值为
变压器原副线圈电压比等于匝数比，有：：：
则理想电压表示数为
故A错误；
B、
电阻R在1分钟产生的热量为
故B错误；
C、由图像得，交变电压的周期
则
则原线圈输入的交变电压的瞬时值表达式为
故C正确；
D、若理想变压器发生故障，理想电流表示数突然变大，则副线圈回路电流增大，若副线圈中漆包线部分绝缘漆脱落造成黏连导致短路，则副线圈匝数减小，由变压器原副线圈电压比等于匝数比得，副线圈电压减小，电流减小，故D错误。
故选：C。
根据图像得到原线圈电压的峰值，进而求解电压的有效值和瞬时值，根据变压器原副线圈电压比等于匝数比求解副线圈电压，理想电压表的示数为电压的有效值；根据焦耳定律求解电阻产生的热量；若副线圈中漆包线部分绝缘漆脱落造成黏连导致短路，副线圈匝数减小，根据变压器变压关系和欧姆定律求解即可。
本题考查理想变压器和正弦式交变电流，知道变压器原副线圈电压比等于匝数比，知道电压表的示数为有效值。
 5.【答案】BD 【解析】解：A、麦克斯韦建立了电磁场理论，赫兹在实验中证实了电磁波的存在，故A错误；
B、库仑发现了电荷间的相互作用规律，总结得到了库仑定律，故B正确；
C、奥斯特发现了电流的磁效应，纽曼和韦伯在对理论和实验资料进行严格分析后，总结出了法拉第电磁感应定律，故C错误；
D、伽利略借助实验研究和逻辑推理得出了自由落体运动规律，故D正确。
故选：BD。
本题是物理学史问题，记住著名物理学家的主要贡献即可答题．
本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，不能张冠李戴．
 6.【答案】AD 【解析】解：光束的折射角比b光束的折射角大，根据折射定律可知玻璃对a的折射率小于对b的折射率，根据，可知a在玻璃柱体内的传播速度比b在玻璃柱体内的传播速度大，而两光束在玻璃柱体内的传播距离相同，所以a光束穿过玻璃柱体所需时间较短，故A正确；
B.玻璃对a光的折射率为

解得
故B错误；
C.根据，可知在相同介质中a光比b光的临界角大，不容易发生全反射，故C错误；
D.因a光的折射率小于b光的折射率，故a光的频率小于b光的频率，则a光的波长大于b光的波长，根据，可知用同一装置对a光和b光进行双缝干涉实验，b光在光屏上得到的条纹间距较小，故D正确。
故选：AD。
由图可知光的偏折程度，从而分析折射率大小，根据，可知两束光穿过玻璃柱体所需时间；由折射定律可求玻璃对a光束的折射率；根据，分析临界
角大小；根据，分析两光在光屏上得到的条纹间距大小。
本题考查光学的知识，要掌握折射定律，会利用求解。
 7.【答案】BD 【解析】解：A、由图1可知，该波的波长为：，由图2可知周期为：，则该波的波速为：，故A错误；
B、由图2可得，在时刻，P质点沿y轴正方向振动，由波形图的微平移法可知该波沿x轴正方向传播，故B正确；
C、质点P只在平衡位置附近振动，不会沿x轴运动，故C错误；
D、质点P的振幅是，在时间内共振动的周期个数为：个，质点P运动的路程为：，故D正确。
故选：BD。
分别由波动图象和振动图象得出波长和周期，根据公式求解；由质点的振动方向判断波的传播方向；质点不会随波迁移；先求出一定时间内周期的倍数，然后应用公式求解质点运动的路程。
本题以渔船上的声呐利用超声波来探测远方鱼群的方位为情景载体，考查了振动图象与波动图象相结合的题目，要求学生能够熟练掌握这两种图象的异同点去解决实际问题。
 8.【答案】ABC 【解析】解：飞船运载火箭发射过程中，加速度向上，航天员处于超重状态；绕地球匀速圆周运动时万有引力提供向心力，航天员处于完全失重状态；落地前做减速运动，加速度向上，航天员又处于超重状态，故A正确；
B.组合体运行过程中万有引力提供向心力，地球体积，地球谜底，联立解得，故B正确；
C.由题意空间站的轨道半径为，设空间站线速度为，则有，同理第一宇宙速度为，则有，故C正确；
D.由于有稀薄大气阻力，则空间站轨道半径缓慢减小，运行速度会变大，故D错误。
故选：ABC。
根据加速度向上处于超重状态，加速度向下处于适中状态进行判断；根据万有引力提供向心力以及密度公式联立求解；根据万有引力提供向心力推导出环绕速度的表达式进行求比值；由于空气阻力的影响导致轨道半径变小。
本题解题关键掌握万有引力提供向心力以及密度公式等的应用，基础题。
 9.【答案】先升高后降低  放热 【解析】解：根据一定质量的理想气体的状态方程可知，pV的乘积越大，则气体的温度越高，则bc过程中，气体的温度先升高后降低；ca过程中，气体的压强不变，体积减小，则外界对气体做功，气体温度降低，根据热力学第一定律可知，气体放热。
故答案为：先升高后降低；放热。
根据图像的物理意义分析出气体温度的变化，结合热力学第一定律分析出气体的吸放热情况。
本题主要考查了一定质量的理想气体的状态方程，理解图像的物理意义，结合热力学第一定律即可完成分析。
 10.【答案】   【解析】解：根据质量数和电荷数守恒可知，X的电荷数为，质量数为，X为中子，该核反应方程为；
反应前后质量亏损为：，
质量亏损释放1u的能量约，该反应释放能量为：。
故答案为：，。
根据核反应过程质量数守恒、电荷数守恒计算X质子数和质量数；根据反应前后质量差求释放核能。
本题解题关键是要知道核反应过程中质量数守恒、电荷数守恒，存在质量亏损释放核能。
 11.【答案】，E 【解析】解：经平行四边形作出的合力理论值不一定沿AO方向，而合力F的实验值由实验直接测得，故一定沿AO方向，所以方向一定沿AO方向的是。
根据实验原理可知，两个分力与合力的作用效果相同，故ACD错误，B正确。
故选：B。
本实验为了验证力的平行四边形定则，采用的方法是作力的图示法，作出合力和理论值和实际值，然后进行比较，得出结果。所以，实验时，除记录弹簧秤的示数外，还要记下两条细绳的方向，以便确定两个拉力的方向，这样才能作出拉力的图示。步骤C中未记下两条细绳的方向；步骤E中未说明把橡皮条的结点拉到位置O。有重要遗漏的步骤的序号是C和E。
故答案为：；；，E
经平行四边形作出的合力理论值不一定沿AO方向，而合力的实验值由实验直接测得，故一定沿AO方向；
本实验的原理是，采用力的图示法和等效替代的思想；两个分力与合力的作用效果相同。
本实验采用的是“等效替代”的方法，即一个合力与几个分力共同作用的效果相同，可以互相替代，明确“理论值”和“实验值”的区别。
 12.【答案】外  C 【解析】解：电流表所选量程的最小分度值为，读数为
电压表示数的变化率为：
电流表示数的变化率为：
可知电压表的示数变化更明显，故采用电流表外接法。
②滑动变阻器最大阻值和待测电阻接近，为方便调节，滑动变阻器应采用分压式接法，电流表采用外接法，补充完成图丁中实物间的连线如图所示

③螺旋测微器固定刻度的最小值为，读数为0mm，可动刻度的最小分度值为，读数为，金属丝的直径为
图像的斜率表示电阻，则
根据电阻定律有：
根据几何知识有：
解得：
故C正确，ABD错误。
故选：C。
故答案为：外；②见解析；③C。
计算电压表和电流表示数的变化率确定电流表连接方式；
①先确定螺旋测微器固定刻度和可动刻度的最小分度值，再读出固定刻度和可动刻度的读数，相加即为螺旋测微器读数；
②根据方便调节选择滑动变阻器接法，结合中电流表的接法连接成完整的实物连线；
③根据图像斜率计算待测电阻，根据电阻定律和几何知识推导计算电阻率。
本题考查测定金属的电阻率实验，要求掌握实验原理、电路的选择、实验步骤和数据处理。
 13.【答案】解：矿泉水做自由落体运动

解得：
矿泉水从高处落下到接触网面的过程中，
矿泉水刚落到网面时重力的功率；
解得：
矿泉水从下落到在防坠物网中停止，这个过程中初末动能都为零，重力做的功等于矿泉水克服防坠物网阻力做的功，即
得：，即矿泉水与网面接触后矿泉水对网面的平均作用力约为1005N。
答：矿泉水刚落到网面所用的时间为4s；
矿泉水刚落到网面时重力的功率为200W；
矿泉水与网面接触后矿泉水对网面的平均作用力为1005N。 【解析】根据自由落体运动位移-时间公式解答；
矿泉根据功率的计算公式解答；
根据功能关系可知重力做的功等于矿泉水克服防坠物网阻力做的功，从而列式解答。
题目结合实际情况，需要学生合理提取题目含义，包括对功能关系的应用，注意功率的计算公式。
 14.【答案】解：粒子在磁场中做匀速圆周运动，粒子从C点垂直于y轴射出，则粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径
洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：
解得粒子的速率：
粒子进入y轴与感光板之间的匀强磁场后做匀速圆周运动，当粒子运动轨迹恰好与感光板相切时，粒子恰好打在感光板上，粒子运动轨迹如图所示：

根据几何关系可得粒子的半径：
根据洛伦兹力提供向心力可得：
解得：
粒子能击中感光板的磁感应强度大小范围是
大量速率为的同种粒子沿不同方向从坐标O点处射入磁场，因粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径与圆形磁场区域半径相等，由几何关系分析可得，粒子离开磁场后都垂直于y轴进入电场。

粒子进入电场后在电场中做类平抛运动，则有：
在x轴方向：
在y轴方向：
由牛顿第二定律得：
解得：
粒子打在感光板最上端的位置
粒子打在感光板上最下端的位置
粒子打在感光板上的范围是
答：该粒子速率是；
能使该粒子击中感光板的磁感应强度大小范围是；
粒子打在感光板上的范围是。 【解析】粒子在磁场中做匀速圆周运动，求出粒子的轨道半径，应用牛顿第二定律求出粒子的速率。
粒子运动轨迹与感光板相切时粒子恰好击中感光板，求出粒子的轨道半径，应用牛顿第二定律求出临界磁感应强度，然后求出磁感应强度的范围。
粒子进入电场后在电场中均做类平抛运动，根据类平抛运动的规律结合几何关系进行解答。
对于带电粒子在磁场中的运动情况分析，一般是确定圆心位置，根据几何关系求半径，结合洛伦兹力提供向心力求解未知量。对于带电粒子在电场中运动时，一般是按类平抛运动的规律进行解答。
 15.【答案】解：金属棒b锁定，释放金属棒a，金属棒a沿轨道向下做加速运动，最终做匀速直线运动，
金属棒a做匀速直线运动时切割磁感线产生的感应电动势
由闭合电路的欧姆定律得
金属棒a所受安培力
金属棒a做匀速直线运动，由平衡条件得：
解得：
物块c向下运动过程，金属棒b沿导轨向上做减速运动，金属棒a向上做加速运动，最终金属棒a、b都做匀速直线运动
设金属棒a做匀速直线运动的速度为，金属棒b做匀速直线运动的速度大小为，回路总感应电动势
由闭合电路的欧姆定律可知，回路电流
对金属棒a，由平衡条件得：
解得：，则
物块c、金属棒a、b组成的系统动量守恒，以平行于导轨向上为正方向，由动量守恒定律得：
解得：，
以平行于斜面向上为正方向，从开始运动到达到稳定状态，对金属棒a，由动量定理得：
其中：，解得：
对a、b、c组成的系统，由能量守恒定律得：
解得：
答：金属棒a的最终速度是；
金属棒b的最终速度是；
该过程中a、b产生的总焦耳热是。 【解析】金属棒b锁定，释放金属棒a，当金属棒a做匀速运动时达到稳定状态，应用平衡条件求出金属棒a的最终速度。
金属棒a、b最终都做匀速直线运动，a、b组成的系统动量守恒，应用平衡条件与动量守恒定律求出金属棒的最终速度。
对b应用动量定理，对a、b系统应用能量守恒定律求出a、b产生的总焦耳热。
对于电磁感应问题研究思路常常有两条：一条从力的角度，根据牛顿第二定律或平衡条件列出方程；另一条是能量，分析涉及电磁感应现象中的能量转化问题，根据动能定理、功能关系等列方程求解；对于安培力作用下导体棒的运动问题，如果涉及电荷量、求位移问题，常根据动量定理结合法拉第电磁感应定律、闭合电路的欧姆定律列方程进行解答。