（12分）如图所示，质量m1＝0.1 kg，电阻R1＝0.3 Ω，长度l＝0.4 m的导体棒ab横放在U形金属框架上．框架质量m2＝0.2 kg，放在绝缘水 - 高中物理试题 - 超级试练试题库

题目

题型：不详难度：来源：

（12分）如图所示，质量m₁＝0.1 kg，电阻R₁＝0.3 Ω，长度l＝0.4 m的导体棒ab横放在U形金属框架上．框架质量m₂＝0.2 kg，放在绝缘水平面上，与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2. 相距0.4 m的MM′、NN′相互平行，电阻不计且足够长．电阻R₂＝0.1Ω的MN垂直于MM′.整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B＝0.5 T．垂直于ab施加F＝2 N的水平恒力，ab从静止开始无摩擦地运动，始终与MM′、NN′保持良好接触．当ab运动到某处时，框架开始运动．设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s².

(1)求框架开始运动时ab速度v的大小；
(2)从ab开始运动到框架开始运动的过程中，MN上产生的热量Q＝0.1 J，求该过程ab位移x的大小．

答案

（1）v="6" m/s (2) 1.1 m

解析

试题分析：（1）ab对框架的压力F₁=m₁g
框架受水平面的支持力F_N=m₂g+F₁
由题意知，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则框架受到最大静摩擦力

ab中的感应电动势E=BLv
MN中电流

MN受到的安培力F=BIL
框架开始运动时安培力等于摩擦力F=F_f
联立解得v="6" m/s
(2)闭合回路中产生的总热量

由能量守恒定律，得

代入数据解得x＝1.1 m．

核心考点

试题【（12分）如图所示，质量m1＝0.1 kg，电阻R1＝0.3 Ω，长度l＝0.4 m的导体棒ab横放在U形金属框架上．框架质量m2＝0.2 kg，放在绝缘水】；主要考察你对功能关系等知识点的理解。[详细]

举一反三

如图，有一宽为L足够长的光滑水平平行导轨，导轨处于竖直向上匀强磁场中，垂直导轨静止放有两根相同的金属棒，每根棒质量均为M，t =0时刻开始，给金属棒1一水平向右的外力，使金属棒1在很短时间内达到速度v₀，之后保持v₀不变. 此时棒1成为了一个最简单的发电机，而棒2成为了一个简单电动机，已知t = t₀时刻，金属棒2也达到一个稳定的速度，且此过程中导体棒2产生焦耳热为Q，则

A．棒2的稳定速度也为v₀

B．作用于棒2的安培力做正功，做的功W ="Q"

C．外力做功为

D．作用于棒1的安培力做负功，产生电能E=

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如图所示，质量为M的平板小车静止在光滑的水乎地面上，小车左端放一个质量为m的木块，车的右端固定一个轻质弹簧，现给木块一个水平向右的瞬时冲量I，木块便沿小车向右滑行，在与弹簧相碰后又沿原路返回，并且恰好能到达小车的左端。试求：

①木块返回到小车左端时小车的动能；
②弹簧获得的最大弹性势能。

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如图所示，在距水平地面高为0.4 m处，水平固定一根长直光滑杆，杆上P处固定一定滑轮（大小不计），滑轮可绕水平轴无摩擦转动，在P点的右边，杆上套一质量m＝3 kg的滑块A.半径R="O.3" m的光滑半网形轨道竖直地固定在地面上，其圆心O在P点的正下方，在轨道上套有一质量m="3" kg的小球B．用一条不可伸长的柔软细绳，通过定滑轮将小球和滑块连接起来．杆和半圆形轨道在同一竖直面内，滑块和小球均可看作质点，且不计滑轮大小的影响，现对滑块A施加一个水平向右、大小为60 N的恒力F，则：