（12分） 如圖所示，質(zhì)量m1＝0.1 kg，電阻R1＝0.3 Ω，長度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．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從靜止開始無摩擦地運(yùn)動，始終與MM′、NN′保持良好接觸．當(dāng)ab運(yùn)動到某處時(shí)，框架開始運(yùn)動．設(shè)框架與水平面間最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g取10 m/s2.

(1)求框架開始運(yùn)動時(shí)ab速度v的大�。�

(2)從ab開始運(yùn)動到框架開始運(yùn)動的過程中，MN上產(chǎn)生的熱量Q＝0.1 J，求該過程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摩擦力，則框架受到最大靜摩擦力

ab中的感應(yīng)電動勢E=BLv

MN中電流

MN受到的安培力F=BIL

框架開始運(yùn)動時(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)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：2015屆山東省乳山市高二下學(xué)期中考試物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

如圖所示，兩根豎直固定的足夠長的金屬導(dǎo)軌cd和ef相距L=0.2m，另外兩根水平金屬桿MN和PQ的質(zhì)量均為m=10-2kg，可沿導(dǎo)軌無摩擦地滑動，MN桿和PQ桿的電阻均為R=0.2（豎直金屬導(dǎo)軌電阻不計(jì)），PQ桿放置在水平絕緣平臺上，整個(gè)裝置處于勻強(qiáng)磁場內(nèi)，磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0T。現(xiàn)讓MN桿在恒定拉力作用下由靜止開始向上加速運(yùn)動，運(yùn)動位移x=0.1m時(shí)MN桿達(dá)到最大速度，此時(shí)PQ桿對絕緣平臺的壓力恰好為零。（g取l0m/ s2）求：

（1）MN桿的最大速度為多少？

（2）當(dāng)MN桿加速度達(dá)到a=2m/s2時(shí)，PQ桿對地面的壓力為多大？

（3）MN桿由靜止到最大速度這段時(shí)間內(nèi)通過MN桿的電量為多少？

 

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科目：高中物理 來源：2015屆寧夏高二下學(xué)期期末考試物理試卷（解析版） 題型：選擇題

無線電技術(shù)的發(fā)展給人類帶來了極大的便利，下列有關(guān)電磁波的說法，正確的是（　 ）

A．電磁波不能在真空中傳播

B．通信中廣泛應(yīng)用的無線電波是電磁波譜中波長最短的

C．手機(jī)使用過程中發(fā)射的無線電波都是經(jīng)過調(diào)制的

D．電磁波具有反射、折射、干涉、衍射和偏振等現(xiàn)象，但不會發(fā)生多普勒效應(yīng)

 

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科目：高中物理 來源：2015屆北京市西城區(qū)高二下學(xué)期期末考試物理試卷（解析版） 題型：選擇題

關(guān)于氣體熱現(xiàn)象的微觀意義，下列說法正確的是

A．物體溫度升高，每個(gè)分子的動能都增大

B．物體溫度升高，分子的平均動能增大

C．氣體對容器的壓強(qiáng)是大量氣體分子對容器的碰撞引起的

D．氣體壓強(qiáng)的大小與氣體分子的平均動能及分子的密集程度有關(guān)

 

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科目：高中物理 來源：2015屆北京市西城區(qū)高二下學(xué)期期末考試物理試卷（解析版） 題型：選擇題

王明同學(xué)在顯微鏡下觀察水中懸浮的細(xì)微粉筆末的運(yùn)動。他追蹤一個(gè)小顆粒的運(yùn)動，每隔一定時(shí)間把小顆粒的位置記錄在坐標(biāo)紙上，然后用直線把這些位置按時(shí)間順序依次連接起來，就得到如圖所示的小顆粒運(yùn)動的位置連線。根據(jù)這個(gè)圖，下列描述正確的是

A．圖中折線為小顆粒運(yùn)動的軌跡

B．小顆粒沿著筆直的折線運(yùn)動，說明水分子在短時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動是規(guī)則的

C．小顆粒的運(yùn)動是無規(guī)則的，說明小顆粒分子的運(yùn)動是無規(guī)則的

D．小顆粒的運(yùn)動是無規(guī)則的，說明水分子的運(yùn)動是無規(guī)則的

 

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科目：高中物理 來源：2015屆內(nèi)蒙古高二下學(xué)期期中考試物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，金屬三角形導(dǎo)軌COD上放有一根金屬棒MN.拉動MN，使它以速度v向右勻速運(yùn)動，如果導(dǎo)軌和金屬棒都是粗細(xì)相同的均勻?qū)w，電阻率都相同，那么在MN運(yùn)動的過程中，閉合回路的(　　)

A．感應(yīng)電動勢保持不變 B．感應(yīng)電流保持不變

C．感應(yīng)電動勢逐漸增大 D．感應(yīng)電流逐漸增大

 

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科目：高中物理 來源：2015屆內(nèi)蒙古高二下學(xué)期期中考試物理試卷（解析版） 題型：選擇題

圖中兩條平行虛線之間存在勻強(qiáng)磁場，虛線間的距離為l，磁場方向垂直紙面向里,abcd是位于紙面內(nèi)的梯形線圈，ad與bc間的距離也為l.t=0時(shí)刻，bc邊與磁場區(qū)域邊界重合（如圖）.現(xiàn)令線圈以恒定的速度v沿垂直于磁場區(qū)域邊界的方向穿過磁場區(qū)域.取沿a→b→c→d→a的感應(yīng)電流為正，則在線圈穿越磁場區(qū)域的過程中，感應(yīng)電流I隨時(shí)間t變化的圖線可能是( )

 

 

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科目：高中物理 來源：2014高考名師推薦物理--連體 整體隔離（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，質(zhì)量為M的斜面A置于粗糙水平地面上，動摩擦因數(shù)為，物體B與斜面間無摩擦。在水平向左的推力F作用下，A與B一起做勻加速直線運(yùn)動，兩者無相對滑動。已知斜面的傾角為，物體B的質(zhì)量為m，則它們的加速度a及推力F的大小為（     ）

A.

B.

C.

D.

 

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科目：高中物理 來源：2014高考名師推薦物理--電場力的性質(zhì)（解析版） 題型：選擇題

在點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場中有a、b兩點(diǎn)，相距為d，已知a點(diǎn)的場強(qiáng)大小為E，方向與ab連線成30°角，b點(diǎn)的場強(qiáng)方向與ab連線成120°角，如圖所示，則點(diǎn)電荷Q的電性和b點(diǎn)的場強(qiáng)大小為(　　)

A．正電、E/3

B．負(fù)電、E/3

C．正電、3E　　

D．負(fù)電、3E

 

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