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    （2011?江苏一模）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．
    分析：（1）ab向右做切割磁感线运动，产生感应电流，电流流过MN，MN受到向右的安培力，当安培力等于最大静摩擦力时，框架开始运动．根据安培力、欧姆定律和平衡条件等知识，求出速度；
    （2）欲使框架运动，MN边所受安培力的大小等于其所受的最大静摩擦力，从而确定水平恒力F的最小值；
    （3）已知通过导体棒截面的电荷量，可求出导体棒运动的距离，根据能量守恒求解电热．
    解答：解：（1）框架开始运动时，MN边所受安培力的大小等于其所受的最大静摩擦力，故有
    F安=μ（m1+m2）g 
     安培力：F安=BIL      
    感应电动势：E=Blv            
    闭合电路欧姆定律：I=
    BLv
    R
           
    解得：v=6m/s    
    （2）框架开始运动时，MN边所受安培力的大小等于其所受的最大静摩擦力，
    设此时加在ab上的恒力为F，应有F≥F安，当F=F安时，F最小，设为Fmin
    故有Fmin=μ（m1+m2）g=0.6N     
    （3）根据能量转化和守恒定律，F做功消耗外界能量，转化为导体棒ab的动能和回路中产生的热量，有Fx=
    1
    2
    m2v2+Q    ，
    框架开始运动时，ab的速度v=6m/s，
    解得Q=0.3J
    答：（1）框架刚开始运动时棒的速度6m/s；
    （2）欲使框架运动，所施加水平恒力F的最小值0.6N；
    （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，此过程中回路中产生的热量Q为0.3J．
    点评：本题是电磁感应中的力学问题，考查电磁感应、焦耳定律、能量守恒定律定律等知识综合应用和分析能力．电磁与力联系桥梁是安培力，这种类问题在于安培力的分析和计算．
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    qm
    ；
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    U/V 0 0.40 0.80 1.20 1.60 2.00 2.40 2.80
    I/mA 0 0.9 2.3 4.3 6.8 12.0 19.0 30.0
    （1）实验室提供的器材如下：
    A．电压表（量程0-3V，内阻约10kΩ）     B．电压表（量程0-15V，内阻约25kΩ）
    C．电流表（量程0-50mA，内阻约50Ω）   D．电流表（量程0-0.6A，内阻约1Ω）
    E．滑动变阻器（阻值范围0-10Ω，允许最大电流3A）
    F．电源（电动势6V，内阻不计）   G．开关，导线
    该同学做实验时，电压表选用的是
    A
    A
    ，电流表选用的是
    C
    C
    （填选项字母）．
     （2）请在图乙中以笔划线代替导线，按实验要求将实物图中的连线补充完整．
    （3）根据表中数据，在图丙所示的坐标纸中画出该发光二极管的I-U图线．
    （4）若此发光二极管的最佳工作电流为10mA，现将此发光二极管与电动势为3V、内阻不计的电池组相连，还需串联一个阻值R=
    110
    110
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