如圖，兩光滑導(dǎo)體框ABCD與EFGH固定在水平面內(nèi)，在D點平滑接觸，A、C分別處于FE、HG的沿長線上，ABCD是邊長為a的正方形；磁感強度為B的勻強磁場豎直向上；導(dǎo)體棒MN置于導(dǎo)體框上與導(dǎo)體框良好接觸，以速度v沿BD方向從B點開始勻速運動，已知線框ABCD及棒MN單位長度的電阻為r，線框EFGH電阻不計．求：
（1）導(dǎo)體棒MN在線框ABCD上運動時，通過MN電流的最大值與最小值；
（2）為維持MN在線框ABCD上的勻速運動，必須給MN施加一水平外力，用F（t）函數(shù)表示該力；
（3）導(dǎo)體棒達D點時立即撤去外力，則它還能前進多遠（設(shè)EF、GH足夠長）？

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如圖，兩光滑導(dǎo)體框ABCD與EFGH固定在水平面內(nèi)，在D點平滑接觸，A、C分別處于FE、HG的沿長線上，ABCD是邊長為a的正方形；磁感強度為B的勻強磁場豎直向上；導(dǎo)體棒MN置于導(dǎo)體框上與導(dǎo)體框良好接觸，以速度v沿BD方向從B點開始勻速運動，已知線框ABCD及棒MN單位長度的電阻為r，線框EFGH電阻不計。求：
⑴導(dǎo)體棒MN在線框ABCD上運動時，通過MN電流的最大值與最小值；
⑵為維持MN在線框ABCD上的勻速運動，必須給MN施加一水平外力，用F（t）函數(shù)表示該力；
⑶導(dǎo)體棒達D點時立即撤去外力，則它還能前進多遠（設(shè)EF、GH足夠長）？

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如圖，質(zhì)量為M的足夠長金屬導(dǎo)軌abcd放在光滑的絕緣水平面上．一電阻不計，質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒PQ放置在導(dǎo)軌上，始終與導(dǎo)軌接觸良好，PQbc構(gòu)成矩形．棒與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)為μ，棒左側(cè)有兩個固定于水平面的立柱．導(dǎo)軌bc段長為L，開始時PQ左側(cè)導(dǎo)軌的總電阻為R，右側(cè)導(dǎo)軌單位長度的電阻為R₀．PQ左側(cè)勻強磁場方向豎直向上，磁感應(yīng)強度大小為B．在t=0時，一水平向左的拉力F垂直作用于導(dǎo)軌的bc邊上，使導(dǎo)軌由靜止開始做勻加速直線運動，加速度為a．
（1）求回路中感應(yīng)電動勢及感應(yīng)電流隨時間變化的表達式；
（2）經(jīng)過多少時間拉力F達到最大值，拉力F的最大值為多少？
（3）某一過程中力F做的功為W₁，導(dǎo)軌克服摩擦力做功為W₂，求回路產(chǎn)生的焦耳熱Q．

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一、1、B 2、CD 3、BC 4、B 5、AD 6、B 7、B 8、BD

二、實驗題：（18分）將答案填在題目的空白處，或者要畫圖連線。

9、（6分）（1）104.05  0.520    200（6分）

10、（12分）①見下圖（5分）

②Ⅰ. 毫伏表的讀數(shù)U，電流表的讀數(shù)I（2分）

Ⅱ. 定值電阻R₃的阻值（或定值電阻R₂、R₃的阻值）（2分）

③（A電路）或（B電路）（3分）

三、本大題共三小題共計54分．解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計算的題．答案中必須明確寫出數(shù)值和單位

11、（16分）（1）小車與墻壁碰撞后向左運動，木塊與小車間發(fā)生相對運動將彈簧壓縮至最短時，二者速度相等，此時彈簧的彈性勢能最大，此過程中，二者組成的系統(tǒng)動量守恒，設(shè)彈簧壓縮至最短時，小車和木塊的速度大小為v，根據(jù)動量守恒定律有

m₁v₁-m₂v₀=（m₁+m₂）v                       ①（2分）

解得 v=0.40m/s                          ②（2分）

設(shè)最大的彈性勢能為E_P，根據(jù)機械能守恒定律可得

E_P=m₁v₁²+m₂v₀²-（m₁+m₂）v²             ③ （2分）

由②③得E_P=3.6J                         ④（2分）

（2）根據(jù)題意，木塊被彈簧彈出后滑到A點左側(cè)某處與小車具有相同的速度v’ 時，木塊將不會從小車上滑落, 此過程中，二者組成的系統(tǒng)動量守恒,故有v’ =v==0.40m/s ⑤    

木塊在A點右側(cè)運動過程中，系統(tǒng)的機械能守恒，而在A點左側(cè)相對滑動過程中將克服摩擦阻力做功，設(shè)此過程中滑行的最大相對位移為L，根據(jù)功能關(guān)系有

μm₂gL= m₁v₁²+m₂v₀²-（m₁+m₂）v’²            ⑥（3分）

解得L=0.90m                             ⑦（3分）

即車面A點左側(cè)粗糙部分的長度應(yīng)大于0.90m（2分）

12、（18分）(1) 對D到M到A到P過程，由能量守恒得： ……………①（2分）

由已知得：   ……………②（2分）

解①②得：x₀=4R ……………………③（2分）

   （2） 對D到M到A的過程由動能定理：………④（2分）

對A點由牛頓定律：

      ……………⑤（2分）

       …………… ⑥（2分）

3)由于5R>X₀能到達P點，由動能定理

  由動能定理…………⑦（2分）

從P點到滑行停止

   ……………⑧（2分）

　摩擦生熱

   ……………………….…⑨（1分）

　解⑦⑧⑨得

  　　………………….………⑩（2分）

13、（20分）（1）金屬框開始運動時速度為零

感應(yīng)電動勢E=BLv₁  

回路中的電流   

金屬框受到的安培力

加速度大小，方向向右 （6分）

（2）當(dāng)金屬框受到的阻力等于安培力時，金屬框以恒定速度v₂勻速運動

感應(yīng)電動勢E=BL(v₁-v₂)    

回路中的電流

金屬框受到的安培力

達到恒定速度v₂時，受力平衡

解得 （8分）

（3）系統(tǒng)消耗磁場能的功率，包括金屬框發(fā)熱功率和克服阻力的功率。即

               （3分）

解得 （3分）