如圖所示，足夠長的U形金屬框架質(zhì)量M=0.2kg,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0.4m的MM'、NN'相互平行，不計電阻。電阻R1=0.1Ω的MN垂直于MM'。質(zhì)量m=0.3kg,電阻R2=0.1Ω，長度l=0.4m的光滑導(dǎo)體棒ab橫放在金屬框架上。ab棒左側(cè)被固定在水平面上的兩個小立柱擋住。整個裝置處于豎直向上的空間足夠的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T?，F(xiàn)對金屬框架施加垂直于MN水平向左F=2N的恒力，金屬框架從靜止開始運(yùn)動。運(yùn)動過程中ab棒與金屬框架始終保持良好接觸，重力加速度g=10m/s2。
（1）求金屬框架運(yùn)動的最大速度vm的大??；
（2）從金屬框架開始運(yùn)動到最大速度的過程中，MN上產(chǎn)生的焦耳熱Q=0.1J，求該過程框架位移x的大小和ab棒所受的安培力的沖量I的大小。
【考點(diǎn)】電磁感應(yīng)過程中的動力學(xué)類問題．
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：415引用：2難度：0.4
相似題
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1．如圖所示，水平放置的平行光滑軌道上有可自由移動的金屬棒PQ、MN，當(dāng)PQ在外力作用下運(yùn)動時，MN在磁場力作用下向左運(yùn)動，則PQ所做的運(yùn)動可能是（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/29 14:0:1組卷：232引用：14難度：0.5 -
2．電磁軌道炮是利用磁場對通電導(dǎo)體的作用使炮彈加速的，其簡化原理示意圖如圖丙所示。假設(shè)圖中直流電源電動勢為E=45V（內(nèi)阻不計），電容器的電容為C=22F。兩根固定于水平面內(nèi)的光滑平行金屬導(dǎo)軌間距為l=1m,電阻不計。炮彈可視為一質(zhì)量為m=2kg,電阻為R=5Ω的金屬棒MN，垂直放在兩導(dǎo)軌間處于靜止?fàn)顟B(tài)，并與導(dǎo)軌良好接觸。導(dǎo)軌間存在垂直于導(dǎo)軌平面向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=2T的勻強(qiáng)磁場。接通電路后MN開始向右加速運(yùn)動，經(jīng)過一段時間后回路中電流為零，MN達(dá)到最大速度，之后離開導(dǎo)軌。求：
（1）直流電源的a端是正極還是負(fù)極？
（2）若用導(dǎo)線將1、2連接讓直流電源供電，MN離開導(dǎo)軌時的最大速度的大??；
（3）若開關(guān)先接1，使電容器完全充電；然后將開關(guān)接至2，MN離開導(dǎo)軌時的最大速度的大小。
發(fā)布：2024/12/29 15:0:2組卷：123引用：3難度：0.4 -
3．如圖甲所示，輕質(zhì)絕緣細(xì)線吊著一質(zhì)量為m=0.8kg、邊長為L=1m、匝數(shù)n=20、總電阻R=1Ω的正方形線圈．在線圈的中間位置以下區(qū)域分布著垂直紙面向外的磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時間變化關(guān)系如圖乙所示（g=10m/s2）．則下列判斷正確的是（ ）
發(fā)布：2024/12/17 3:30:1組卷：235引用：4難度：0.7
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