(2010·天津卷)11.(18分)如图所示,质量m1=0.1kg,电阻R1=0.3Ω,长度l=0.4m的导体棒ab横放在U型金属框架上。框架质量m2=0.2kg,放在绝缘水平面上,与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,相距0.4m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=0.5T。垂直于ab施加F=2N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10m/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=0.1J,求该过程ab位移x的大小。
高三物理计算题简单题
(2010·天津卷)11.(18分)如图所示,质量m1=0.1kg,电阻R1=0.3Ω,长度l=0.4m的导体棒ab横放在U型金属框架上。框架质量m2=0.2kg,放在绝缘水平面上,与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,相距0.4m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=0.5T。垂直于ab施加F=2N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10m/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=0.1J,求该过程ab位移x的大小。
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(2010年高考天津理综卷)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=0.1 Ω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.
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(16分)如图所示,电阻不计且足够长的U型金属框架放置在绝缘水平面上,框架与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,框架的宽度l=0.4m、质量m1=0.2kg。质量m2=0.1kg、电阻R=0.4Ω的导体棒ab垂直放在框架上,整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度大小B=0.5T。对棒施加图示的水平恒力F,棒从静止开始无摩擦地运动,当棒的运动速度达到某值时,框架开始运动。棒与框架接触良好,设框架与水平面间最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,g取10m/s2。求:
(1)框架刚开始运动时棒的速度v;
(2)欲使框架运动,所施加水平恒力F的最小值;
(3)若施加于棒的水平恒力F为3N,棒从静止开始运动0.7m时框架开始运动,求此过程
中回路中产生的热量Q。
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如图所示,电阻不计且足够长的U型金属框架放置在绝缘水平面上,框架与
水平面间的动摩擦因数μ=0.2,框架的宽度l=0.4m、质量m1=0.2kg。质量m2=0.1kg、电
阻R=0.4Ω的导体棒ab垂直放在框架上,整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应
强度大小B=0.5T。对棒施加图示的水平恒力F,棒从静止开始无摩擦地运动,当棒的运
动速度达到某值时,框架开始运动。棒与框架接触良好,设框架与水平面间最大静摩擦
力与滑动摩擦力相等,g取10m/s2。求:
⑴框架刚开始运动时棒的速度v;
⑵欲使框架运动,所施加水平恒力F的最小值;
⑶若施加于棒的水平恒力F为3N,棒从静止开始运动0.7m时框架开始运动,求此过程
中回路中产生的热量Q。
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如图所示,电阻 不计且足够长的U型金属框架放置在倾角θ=37°绝缘斜面上,框架与斜面间的动摩擦因数μ=0.8,框架的质量m1=0.4kg,宽度l=0.5m,质量m2=0.1kg、电阻R=0.5Ω的导体棒ab垂直放在框架上,整个装置处于垂直斜面向上的匀强磁场中,磁感应强度大小B=2.0T,对棒施加沿斜面向上的恒力F=8N,棒从静止开始无摩擦地运动,当棒的运动速度达到某值时,框架开始运动。棒与框架接触良好。设框架与斜面间最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,,,求:
(1)框架刚开始运动时流过导体棒的电流I;
(2)若已知这一过程导体棒向上位移x=0.5m,求此过程中回路产生的热量Q(结果保留两位有效数字)。
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