（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，框架電阻不計且足夠長．電阻R2＝0.1 Ω的MN垂直于MM′.整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度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動，始終與MM′、NN′保持良好接觸．當(dāng)ab運動到某處時，框架開始運動．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)求框架開始運動時ab速度v的大小；
(2)從ab開始運動到框架開始運動的過程中，MN上產(chǎn)生的熱量Q＝0.1 J，求該過程ab位移x的大小．

（1）v＝6 m/s（2）x＝1.1 m

解析試題分析：（1）分析知當(dāng)框架受到的安培力近似等于其最大靜摩擦力時，框架開始運動，即：
BIl=μ（m1+m2）g       ①（2分）
      ②（2分）
解得：v＝6 m/s.（1分）
（2）閉合回路中產(chǎn)生的總熱量        ③（3分）
由能量守恒，得       ④（3分）
解得：x＝1.1 m.（1分）
考點：考查電磁感應(yīng)與能量問題的結(jié)合
點評：難度中等，隨著導(dǎo)體棒速度的增大，當(dāng)框架受到的安培力增大到足以克服最大靜摩擦力時開始運動，由能量守恒定律可知拉力F做的功轉(zhuǎn)化為動能和焦耳熱

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

 (2010·天津理綜)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型金屬框架上，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，電阻不計且足夠長．電阻R2＝0.1 Ω的MN垂直于MM′.整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度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動，始終與MM′、NN′保持良好接觸，當(dāng)ab運動到某處時，框架開始運動．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)求框架開始運動時ab速度v的大小；

(2)從ab開始運動到框架開始運動的過程中，MN上產(chǎn)生的熱量Q＝0.1 J．求該過程ab位移x的大小．

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科目：高中物理 來源：2012屆浙江省高考物理總復(fù)習(xí)章節(jié)精練精析第9章（帶解析） 題型：計算題

(2010年高考天津理綜卷)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，電阻不計且足夠長．電阻R2＝0.1 Ω的MN垂直于MM′.整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度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動，始終與MM′、NN′保持良好接觸．當(dāng)ab運動到某處時，框架開始運動．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)求框架開始運動時ab速度v的大��；
(2)從ab開始運動到框架開始運動的過程中，MN上產(chǎn)生的熱量Q＝0.1 J，求該過程ab位移x的大�。�

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科目：高中物理 來源：2014屆北京市房山區(qū)高三一模物理試卷（解析版） 題型：計算題

如圖所示，質(zhì)量m1＝3 kg的平板小車B在光滑水平面上以v1＝1 m/s的速度向左勻速運動．當(dāng)t＝0時，質(zhì)量m2＝2kg的小鐵塊A以v2＝3m/s的速度水平向右滑上小車，A與小車間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.2．若A最終沒有滑出小車，取水平向右為正方向，g＝10m/s2．

求：（1）A在小車上停止運動時小車的速度大小

　 （2）小車至少多長

　 （3）在圖乙所示的坐標(biāo)紙中畫出1.5 s內(nèi)小車B運動的速度與時間圖像.

 

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科目：高中物理 來源：2014屆云南省高二上學(xué)期期末考試物理試卷（解析版） 題型：計算題

（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，框架電阻不計且足夠長．電阻R2＝0.1 Ω的MN垂直于MM′.整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度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動，始終與MM′、NN′保持良好接觸．當(dāng)ab運動到某處時，框架開始運動．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)求框架開始運動時ab速度v的大�。�

(2)從ab開始運動到框架開始運動的過程中，MN上產(chǎn)生的熱量Q＝0.1 J，求該過程ab位移x的大�。�

 

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科目：高中物理 來源：2011-2012學(xué)年浙江省高考物理總復(fù)習(xí)章節(jié)精練精析第9章（解析版） 題型：計算題

(2010年高考天津理綜卷)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，電阻不計且足夠長．電阻R2＝0.1 Ω的MN垂直于MM′.整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度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動，始終與MM′、NN′保持良好接觸．當(dāng)ab運動到某處時，框架開始運動．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)求框架開始運動時ab速度v的大��；

(2)從ab開始運動到框架開始運動的過程中，MN上產(chǎn)生的熱量Q＝0.1 J，求該過程ab位移x的大�。�

 

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