如圖所示，在足夠大的光滑水平面上放有質(zhì)量為M=0.5kg的U形導(dǎo)體框，GH為U形導(dǎo)體框的底邊其長(zhǎng)度為L(zhǎng)=0.1m,導(dǎo)體框的電阻忽略不計(jì)；一電阻為R=0.1Ω質(zhì)量為m=0.01kg的金屬棒CD的兩端置于導(dǎo)體框上，與導(dǎo)體框構(gòu)成矩形回路CDGH；豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)只存在于相距d₂=0.55m的MN、PQ之間。導(dǎo)體框在水平恒力F作用下和金屬棒一起由靜止向右運(yùn)動(dòng)
d
1
=
51
20
m
后進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)做勻速直線運(yùn)動(dòng)。當(dāng)導(dǎo)體框的底邊GH離開(kāi)磁場(chǎng)的瞬間，金屬棒正好進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域，并向右運(yùn)動(dòng)x=0.1m后做勻速運(yùn)動(dòng)。已知金屬棒與導(dǎo)體框之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5且二者始終接觸良好，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=1T，重力加速度取g=10m/s²，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中GH、CD、MN、PQ始終平行，試求：

（1）水平拉力F大小及U形導(dǎo)體框勻速運(yùn)動(dòng)速度v的大小。
（2）當(dāng)金屬棒CD運(yùn)動(dòng)到PQ邊界時(shí)，金屬棒CD相對(duì)導(dǎo)體框的位移s。
（3）整個(gè)過(guò)程中金屬棒CD上產(chǎn)生的焦耳熱。

【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容

【解答】

【點(diǎn)評(píng)】

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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：46引用：1難度：0.3

相似題

1．如圖所示，間距為L(zhǎng)、足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌的傾角為θ=30°，底端接一阻值為R的電阻，質(zhì)量為m的金屬棒通過(guò)跨過(guò)輕質(zhì)定滑輪的細(xì)線與質(zhì)量為4m的重物相連，滑輪左側(cè)細(xì)線與導(dǎo)軌平行，金屬棒的電阻為
r
=
1
7
R
，長(zhǎng)度為L(zhǎng)，金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，整個(gè)裝置處于垂直導(dǎo)軌平面向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，現(xiàn)將重物由靜止釋放，重物下落高度h時(shí)達(dá)到最大速度，已知重力加速度為g,導(dǎo)軌電阻均不計(jì)，則重物從釋放到達(dá)到最大速度的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（　?。?/h2>

A．通過(guò)電阻R的電量為

B．金屬棒受到的安培力的沖量大小為

C．金屬棒克服安培力做的功為

（

）

D．電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為

（

）

發(fā)布：2024/11/7 2:0:2組卷：144引用：1難度：0.5

A．導(dǎo)線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為

B．導(dǎo)線框進(jìn)入磁場(chǎng)后，若某一時(shí)刻的速度為v,則加速度為a=

C．導(dǎo)線框穿出磁場(chǎng)時(shí)的速度為

D．導(dǎo)線框通過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中產(chǎn)生的熱量Q=5mgh-

發(fā)布：2024/11/7 15:0:1組卷：318引用：2難度：0.7

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