（12分） 如圖所示，質(zhì)量m1＝0.1 kg，電阻R1＝0.3 Ω，長(zhǎng)度l＝0.4 m的導(dǎo)體棒ab橫放在U形金屬框架上．框架質(zhì)量m2＝0.2 kg，放在絕緣水平面上，與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2. 相距0.4 m的MM′、NN′相互平行，電阻不計(jì)且足夠長(zhǎng)．電阻R2＝0.1Ω的MN垂直于MM′.整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.5 T．垂直于ab施加F＝2 N的水平恒力，ab從靜止開(kāi)始無(wú)摩擦地運(yùn)動(dòng)，始終與MM′、NN′保持良好接觸．當(dāng)ab運(yùn)動(dòng)到某處時(shí)，框架開(kāi)始運(yùn)動(dòng)．設(shè)框架與水平面間最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，g取10 m/s2.

(1)求框架開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)ab速度v的大小；
(2)從ab開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到框架開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，MN上產(chǎn)生的熱量Q＝0.1 J，求該過(guò)程ab位移x的大�。�

（1）v="6" m/s    (2) 1.1 m

解析試題分析：（1）ab對(duì)框架的壓力F1=m1g
框架受水平面的支持力FN=m2g+F1
由題意知，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，則框架受到最大靜摩擦力
ab中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BLv
MN中電流
MN受到的安培力F=BIL
框架開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)安培力等于摩擦力F=Ff
聯(lián)立解得v="6" m/s
(2)閉合回路中產(chǎn)生的總熱量
由能量守恒定律，得
代入數(shù)據(jù)解得x＝1.1 m．
考點(diǎn)：本題考查安培力、能量守恒、法拉第電磁感應(yīng)定律

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：單選題

如圖，O是一固定的點(diǎn)電荷，另一點(diǎn)電荷P從很遠(yuǎn)處以初速度射入點(diǎn)電荷O的電場(chǎng)，在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡是曲線MN。a、b、c是以O(shè)為中心，Ra、Rb、Rc為半徑畫(huà)出的三個(gè)圓，Rc－Rb＝Rb－Ra。1、2、3、4為軌跡MN與三個(gè)圓的一些交點(diǎn)。以表示點(diǎn)電荷P由1到2的過(guò)程中電場(chǎng)力做的功的大小，表示由3到4的過(guò)程中電場(chǎng)力做的功的大小，則（   ）

A．＝2
B．＞2
C．P、O兩電荷可能同號(hào)，也可能異號(hào)
D．P的初速度方向的延長(zhǎng)線與O之間的距離可能為零

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：單選題

如圖為一勻強(qiáng)電場(chǎng)，某帶電粒子從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，在這一運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服重力做的功為2.0J電場(chǎng)力做的功為1.5J．則下列說(shuō)法正確的是

A．粒子帶負(fù)電
B．粒子在A點(diǎn)的電勢(shì)能比在B點(diǎn)少1.5J
C．粒子在A點(diǎn)的動(dòng)能比在B點(diǎn)少0.5J
D．粒子在A點(diǎn)的機(jī)械能比在B點(diǎn)少1.5J

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：填空題

如圖所示,把一個(gè)線框從一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速拉出（線框原來(lái)全在磁場(chǎng)中）。第一次拉出的速率是v，第二次拉出速率是2v，其它條件不變，則前后兩次拉力大小之比是     ，拉力功率之比是     ，拉力做功的絕對(duì)值之比        ，是安培力做功的絕對(duì)值之比是 ，線框產(chǎn)生的熱量之比是     ，通過(guò)導(dǎo)線某一橫截面的電量之比是 。 

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，光滑水平直軌道上有三個(gè)滑塊A、B、C，質(zhì)量分別為mA＝mC＝2m，mB＝m，A、B用細(xì)繩連接，中間有一壓縮的輕彈簧（彈簧與滑塊不拴接）．開(kāi)始時(shí)A、B以共同速度v0運(yùn)動(dòng)，C靜止．某時(shí)刻細(xì)繩突然斷開(kāi)，A、B被彈開(kāi)，然后B又與C發(fā)生碰撞并粘在一起，最終三滑塊速度恰好相同．求B與C碰撞前B的速度．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，光滑曲面AB與水平面BC平滑連接于B點(diǎn)，BC右端連接內(nèi)壁光滑、半徑為r的細(xì)圓管CD，管口D端正下方直立一根勁度系數(shù)為k的輕彈簧，輕彈簧一端固定，另一端恰好與管口D端齊平。質(zhì)量為m的小球在曲面上距BC的高度為2r處從靜止開(kāi)始下滑，小球與BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=，進(jìn)入管口C端時(shí)與圓管恰好無(wú)作用力，通過(guò)CD后壓縮彈簧，在壓縮彈簧過(guò)程中速度最大時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為EP。求

（1）小球達(dá)到B點(diǎn)時(shí)的速度大小vB；
（2）水平面BC的長(zhǎng)度s；
（3）在壓縮彈簧過(guò)程中小球的最大速度vm 。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，滑塊A、B的質(zhì)量分別為，由輕質(zhì)彈簧相連，置于光滑水平面上，把兩滑塊拉近，使彈簧處于壓縮狀態(tài)后用一輕繩綁緊，兩滑塊一起以恒定的速率向右 滑動(dòng)。若突然斷開(kāi)輕繩，當(dāng)彈簧第一次恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，滑塊A的動(dòng)能變?yōu)樵瓉?lái)的，求彈簧第一次恢復(fù)到原長(zhǎng)時(shí)B的速度。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

物體在萬(wàn)有引力場(chǎng)中具有的勢(shì)能叫做引力勢(shì)能。取兩物體相距無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)的引力勢(shì)能為零，一個(gè)質(zhì)量為的質(zhì)點(diǎn)距離質(zhì)量為M0­的引力源中心為時(shí)。其引力勢(shì)能（式中G為引力常數(shù)）�，F(xiàn)有一顆質(zhì)量為的人造地球衛(wèi)星以圓形軌道環(huán)繞地球飛行，由于受高空稀薄空氣的阻力作用，衛(wèi)星的圓軌道半徑從緩慢減小到。已知地球的半徑為R，地球表面的重力加速度為g，求此過(guò)程中衛(wèi)星克服空氣阻力做功。（用m、R、g、、表示）

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