◎ 题目

如图所示，在光滑的水平桌面上，放置一两边平行的质量为M，宽为L的足够长的“U”开金属框架，其框架平面与桌面平行．其ab部分的电阻为R，框架其它部分电阻不计．垂直框架两边放一质量为m、电阻为R的金属棒cd，它们之间的动摩擦因数为μ，且接触始终良好．cd棒通过不可伸长的细线与一个固定在O点力的显示器相连，始终处于静止状态．现在让框架由静止开始在水平恒定拉力F的作用下（F是未知数），向右做加速运动，设最大静摩擦力和滑动摩擦力相等．最终框架匀速运动时力的显示器的读数为2μmg．已知框架位于竖直向上足够大的匀强磁场中，磁感应强度为B．求 （1）框架和棒刚运动的瞬间，框架的加速度为多大？ （2）框架最后做匀速运动时的速度多大？

◎ 答案

（1）对框架、cd棒受力分析如图：当框架匀速运动时， 对框架有：F=f+F安， 对棒cd有：2μmg=f+F安， 则得F=2μmg 框架和棒刚运动的瞬间，对框架，由牛顿纴第二定律得   F-2μmg=Ma 解得 a= μmg M （2）设框架最后做匀速运动时的速度大小为v，则感应电动势为E=BLv 回路中感应电流为 I= E R+R 对框架，由力的平衡得：F=BIL+μmg 联立以上各式得到：v= 2μmgR B2L2 答： （1）框架和棒刚运动的瞬间，框架的加速度为 μmg M ． （2）框架最后做匀速运动时的速度为 2μmgR B2L2 ．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示，在光滑的水平桌面上，放置一两边平行的质量为M，宽为L的足够长的“U”开金属框架，其框架平面与桌面平行．其ab部分的电阻为R，框架其它部分电阻不计．垂直框架两边放一…”主要考查了你对  【导体切割磁感线时的感应电动势】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。