解析:(1)U形框向右运动时.NQ边相当于电源.产生的感应电动势E=Blv0.当如图乙所示位置时.方框bd之间的电阻为 U形框连同方框构成的闭合电路的总电阻为 闭合电路的总电流为 根据欧姆定律可知.bd两端的电势差为:Ubd= 方框中的热功率为: (2)在U形框向右运动的过程中.U形框和方框组成的系统所受外力为零.故系统动量守恒.设到达图示位置时具有共同的速度v.根据动量守恒定律 根据能量守恒定律.U形框和方框组成的系统损失的机械能等于在这一过程中两框架上产生的热量.即 (3)设U形框和方框不再接触时方框速度为v1. u形框的速度为v2:.根据动量守恒定律.有3mv=4mvI+3mv2--两框架脱离以后分别以各自的速度做匀速运动.经过时间t方框最右侧和U形框最左侧距离为s.即(v2-v1)t=s联立以上两式.解得 查看更多

 

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(2011?茂名一模)如图所示,光滑的“U”形金属框架静止在水平面上,处于竖直向下的匀强磁场中.现使ab棒突然获得一初速度V向右运动,下列说法正确的是(  )

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如图所示,光滑的“U”形金属框架静止在水平面上,处于竖直向下的匀强磁场中.现使ab棒突然获得一初速度V向右运动,下列说法正确的是( )

A.ab做匀减速运动
B.回路中电流均匀减小
C.a点电势比b点电势低
D.U形框向右运动

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如图所示,光滑的“U”形金属框架静止在水平面上,处于竖直向下的匀强磁场中.现使ab棒突然获得一初速度V向右运动,下列说法正确的是(  )
A.ab做匀减速运动B.回路中电流均匀减小
C.a点电势比b点电势低D.U形框向右运动
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如图所示,光滑的“U”形金属框架静止在水平面上,处于竖直向下的匀强磁场中。现使ab棒突然获得一初速度V向右运动,下列说法正确的是

A.ab做匀减速运动

B.回路中电流均匀减小

C.a点电势比b点电势低

D.U形框向右运动

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如图甲所示,长方形金属框abcd(下面简称方框)。各边长度为ac=bd=1/2、ab=cd=l,方框外侧套着一个内侧壁长分别为l/2及t的u形金属框架MNPQ(下面简称U形框),U形框与方框之间接触良好且无摩擦。两个金属框的质量均为m,PQ边、ab边和cd边的电阻均为r,其余各边电阻可忽略不计,将两个金属框放在静止在水平地面上的矩形粗糙平面上,将平面的一端缓慢抬起,直到这两个金属框都恰能在此平面上匀速下滑,这时平面与地面的夹角为θ,此时将平面固定构成一个倾角为θ的斜面,已知两框与斜面间的最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力,在斜面上有两条与斜面底边垂直的、电阻可忽略不计,且足够长的光滑金属轨道,两轨道间的宽度略大于l,使两轨道能与U形框保持良好接触,在轨道上端接有电压传感器并与计算机相连,如图乙所示,在轨道所在空间存在垂直于轨道平面向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场。
(1)若将方框固定不动,用与斜面平行,且垂直PQ边向下的力拉动U形框,使它匀速向下运动,在U形框与方框分离之前,计算机上显示的电压为恒定电压Uo,求U形框向下运动的速度;
(2)若方框开始时静止但不固定在斜面上,给U形框垂直PQ边沿斜面向下的初速度v0,如果U形框与方框能不分离而一起运动,求在这一过程中电流通过方框产生的焦耳热;
(3)若方框开始时静止但不固定在斜面上,给U形框垂直PQ边沿斜面向下的初速度3v0,U形框与方框将会分离,求在二者分离之前U形框速度减小到2v0时,方框的加速度。
注:两个电动势均为E、内阻均为r的直流电源,若并联在一起,可等效为电动势仍为E,内电阻为r/2的电源;若串联在一起,可等效为电动势为2E,内电阻为2r 的电源。

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