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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＝0.1Ω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＝0.5 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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1．C  2．C  3．D  4．D 5．AD  6．D 7．B 8．C 9．AC  10．C 11．C 12．AC

13． i.电路如图

ii.

14．（I）D    C  （II）串联29900Ω    （III）偏小

15．解：由于木块与斜面间有摩擦力的作用，所以小球B

与木块间有压力的作用，并且它们以共同的加速度a

沿斜面向下运动．将小球和木块看作一个整体，设木块的质量为M，根据牛顿第二定律可得

                      （4分）

代入数据得                                            （3分）

选小球为研究对象，设MN面对小球的作用力为N，

根据牛顿第二定律有                              （4分）

代入数据得                                              （2分）

根据牛顿第三定律，小球对MN面的压力大小为6.0N，方向沿斜面向下         （1分）

16．解：（1）粒子在电场中做类平抛运动，竖直速度V_y=at，（2分）加速度，

水平位移L=V₀t，（2分）由以上各式得进入电场时的合速度为，方向与y轴成45⁰，

   （2）带电粒子在磁场中做匀速圆周运动  ，

与右边界相切时，由几何关系得Rsin45⁰+R=d,解得，

故磁场的宽度最大为

。

17．（1）金属棒未进入磁场时，R_总＝R_L＋＝4+1=5 W                  1分

E₁＝＝=0.5×2×＝0.5 V          3分

I_L＝=＝0.1 A                    2分

   （2）因灯泡亮度不变，故4 s末金属棒进入磁场时刚好匀速运动，

I＝I_L＋I_R＝I_L＋=0.1+0.1×＝0.3 A       3分

F＝F_A＝BId=2×0.3×0.5＝0.3 N                2分

   （3）E₂＝I（R＋）＝0.3（2+）=1 V                 1分

 v＝=＝1 m/s                               1分

a＝=＝0.25 m/s²                               1分

 m＝=＝1.2 kg                                 1分