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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。

(1)对框架的压力

                                                     ①

框架受水平面的支持力

                                             ②

依题意,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则框架受到最大静摩擦力

                                                    ③

中的感应电动势

                                                             ④

中电流

                                                 ⑤

受到的安培力

                     F                                                 ⑥

框架开始运动时

                                                             ⑦

由上述各式代入数据解得

                                                    ⑧

(2)闭合回路中产生的总热量

                                          ⑨

由能量守恒定律,得

                                   ⑩

代入数据解得

                                                            ⑾

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,质量m1=0.3kg 的小车静止在光滑的水平面上,车长L=15m,现有质量m2=0.2kg可视为质点的物块,以水平向右的速度v0=2m/s从左端滑上小车,最后在车面上某处与小车保持相对静止.物块与车面间的动摩擦因数=0.5,取g=10m/s2.求
(1)物块在车面上滑行的时间t;
(2)要使物块不从小车右端滑出,物块滑上小车左端的速度v0′不超过多少.

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(2009?天津)如图所示,质量m1=0.3kg 的小车静止在光滑的水平面上,车长L=1.5m,现有质量m2=0.2kg可视为质点的物块,以水平向右的速度v0=2m/s从左端滑上小车,最后在车面上某处与小车保持相对静止.物块与车面间的动摩擦因数μ=0.5,取g=10m/s2,求
(1)物块在车面上滑行的时间t;
(2)要使物块不从小车右端滑出,物块滑上小车左端的速度v′0不超过多少?

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如图所示,质量m1=20kg和m2=50kg的两物体,叠放在动摩擦因数为0.40的粗糙水平地面上,一处于水平位置的轻弹簧,劲度系数为200N/m,一端固定于墙壁,另一端与质量为m1的物体相连,弹簧处于自然状态,现用一水平推力F作用于质量为m2的物体上,使它缓慢地向墙壁一侧移动,取g=10m/s2,当移动0.50m时,两物体间开始相对滑动,这时水平推力F的大小为(  )

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如图所示,质量m1=1g、带电量q1=+5×10-7C的小金属块位于绝缘水平面上,匀强电场斜向上与水平面的夹角为53°.现将m1从A点由静止释放经时间t=1s到达B点与处于静止状态的另一带电量q2=-5×10-7C、质量m2=5g的小金属块相碰,碰后m1向左又滑行了S1=0.4m后停下.AB间的距离为L=1.5m,两金属块与水平面间的动摩因数均为μ=0.5,两金属块的库仑力忽略不计.
求:(sin53°=0.8,cos53°=0.6,g=10m/s2
(1)电场强度的大小;
(2)AB间电势差;
(3)最终m1与m2的距离.

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2011?静安区二模)(A)某天文台测得某行星的一颗卫星绕行星做匀速圆周运动,测得其轨道半径为R,周期为T,则其向心加速度为
(
T
)
2
R
(
T
)
2
R
;行星的质量为
4π2R3
GT2
4π2R3
GT2
.(万有引力恒量为G)
(B)如图所示,质量m1=0.3kg 的小车静止在光滑的水平面上,车长L=15m,现有质量m2=0.2kg可视为质点的物块,以水平向右的速度v0=2m/s从左端滑上小车,最后在车面上某处与小车保持相对静止.物块与车面间的动摩擦因数μ=0.5,则小车的最大速度是
0.8
0.8
 m/s;物块在车面上滑行的时间是
0.24
0.24
 s.

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