高二物理解答题中等难度题
（12分）将一质量为m、总电阻为R、长为l、宽为l0的矩形线框MNPQ静止搁置在水平平行绝缘导轨上，平行导轨的间距也为l，如图所示。线框与导轨之间的动摩擦因数为μ。在线框左侧的导轨上有一长为l（即aa1=l）、宽度为l0、磁感应强度均为B的间隔着分布的相同有界匀强磁场,相邻的磁场区域间距为d（d >l0），磁场的边界aa1、bb1垂直于导轨，磁场的方向竖直向上。现用大小为F的拉力水平向左作用在线框，线框恰好能够匀速地穿过磁场区域aa1b1b。若当地的重力加速度为g，求：
（1）线框通过aa1b1b磁场区域时的运动速度；
（2）F作用前，MN与aa1之间的距离；
（3）线框在通过aa1b1b磁场区域的过程中所生的电热。
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用质量为m、总电阻为R的导线做成边长为l的正方形线框MNPQ,并将其放在倾角为θ的平行绝缘导轨上,平行导轨的间距也为l,如图所示.线框与导轨之间是光滑的,在导轨的下端有一宽度为l(即ab=l)、磁感应强度为B的有界匀强磁场,磁场的边界aa'、bb'垂直于导轨,磁场的方向与线框平面垂直.线框从图示位置由静止释放,恰能匀速穿过磁场区域.重力加速度为g,求:
(1) 线框通过磁场时的速度v.
(2) 线框MN边运动到aa'的过程中通过线框导线横截面的电荷量q.
(3) 通过磁场的过程中,线框中产生的热量Q.
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质量为m、总电阻为R的导线做成边长为l的正方形线框MNPQ，并将其放在倾角为θ的平行绝缘导轨上，平行导轨的间距也为l，如图所示。线框与导轨之间是光滑的，在导轨的下端有一宽度为l（即ab=l）、磁感应强度为B的有界匀强磁场，磁场的边界aa′、bb′垂直于导轨，磁场的方向与线框平面垂直。某一次，把线框从静止状态释放，线框恰好能够匀速地穿过磁场区域。若当地的重力加速度为g，求：（1）线框通过磁场时的运动速度；（2）开始释放时，MN与bb′之间的距离；（3）线框在通过磁场的过程中所生的热。
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质量为m、总电阻为R的导线做成边长为l的正方形线框MNPQ，并将其放在倾角为θ的平行绝缘导轨上，平行导轨的间距也为l，如图所示。线框与导轨之间是光滑的，在导轨的下端有一宽度为l（即ab=l）、磁感应强度为B的有界匀强磁场，磁场的边界aa′、bb′垂直于导轨，磁场的方向与线框平面垂直。某一次，把线框从静止状态释放，线框恰好能够匀速地穿过磁场区域。若当地的重力加速度为g，求：
1.线框通过磁场时的运动速度；
2.开始释放时，MN与bb′之间的距离；
3.线框在通过磁场的过程中所生的热。
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如图甲所示，固定在绝缘水平地面上的平行金属导轨间距为
，左端用导线相连。质量为
，电阻为
的金属棒
垂直导轨静止在导轨平面上，金属棒与导轨左端的距离
，金属棒与导轨间的动摩擦因数均为
，导与线导轨的电阻均不计。现将整个装置置于垂直于轨道平面竖直向上的磁场中，磁感应强度随时间的变化关系如图乙所示。设金属棒与导轨间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，忽略金属棒与导轨上电流之间的相互作用，
。求：
（1）金属棒未出现滑动之前，通过金属棒中电流的大小和方向；
（2）从
时刻开始到金属棒刚要发生滑动的过程中，金属棒产生的热量。
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如图所示，光滑的金属导轨间距为L，导轨平面与水平面成a角，导轨下端接有阻值为R的电阻。质量为m,电阻为r的金属细杆ab与绝缘轻质弹簧相连静止在导轨上，弹簧劲度系数为k,上端固定，弹簧与导轨平面平行，整个装置处在垂直于导轨平面斜向上的匀强磁场中，磁感应强度为B。
现给杆一沿轨道向下的初速度
,杆向下运动至速度为零后，再沿轨道平面向上运动达最大速度，然后减速到零，再沿轨道平面向下运动，一直往复运动直到静止。重力加速度为g。试求：
(1)细杆获得初速度瞬间的加速度a的大小
(2)当杆速度为
,时离最初静止位置的距离
；
(3)导体棒从获得一初速度开始到向上运动达最大速度,过程中克服弹簧弹力做功为W，在此过程中整个回路产生的焦耳热是多少？
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如图所示，光滑的金属导轨间距为L，导轨平面与水平面成a角，导轨下端接有阻值为R的电阻。质量为m,电阻为r的金属细杆ab与绝缘轻质弹簧相连静止在导轨上，弹簧劲度系数为k,上端固定，弹簧与导轨平面平行，整个装置处在垂直于导轨平面斜向上的匀强磁场中，磁感应强度为B。
现给杆一沿轨道向下的初速度
,杆向下运动至速度为零后，再沿轨道平面向上运动达最大速度，然后减速到零，再沿轨道平面向下运动，一直往复运动直到静止。重力加速度为g。试求：
(1)细杆获得初速度瞬间的加速度a的大小
(2)当杆速度为
,时离最初静止位置的距离
；
(3)导体棒从获得一初速度开始到向上运动达最大速度,过程中克服弹簧弹力做功为W，在此过程中整个回路产生的焦耳热是多少？
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如图所示，光滑的金属导轨间距为L，导轨平面与水平面成a角，导轨下端接有阻值为R的电阻。质量为m,电阻为r的金属细杆ab与绝缘轻质弹簧相连静止在导轨上，弹簧劲度系数为k,上端固定，弹簧与导轨平面平行，整个装置处在垂直于导轨平面斜向上的匀强磁场中，磁感应强度为B。
现给杆一沿轨道向下的初速度,杆向下运动至速度为零后，再沿轨道平面向上运动达最大速度，然后减速到零，再沿轨道平面向下运动，一直往复运动直到静止。重力加速度为g。试求：
(1)细杆获得初速度瞬间的加速度a的大小
(2)当杆速度为,时离最初静止位置的距离；
(3)导体棒从获得一初速度开始到向上运动达最大速度,过程中克服弹簧弹力做功为W，在此过程中整个回路产生的焦耳热是多少？
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如图所示，光滑的金属导轨间距为L，导轨平面与水平面成
角，导轨下端接有阻值为R的电阻，质量为m的金属细杆ab与绝缘轻质弹簧相连并静止在导轨上，弹簧劲度系数为k，上端固定，弹簧与导轨平面平行，整个装置处在垂直于导轨平面斜向上的匀强磁场中，磁感应强度为
现给杆一沿轨道向下的初速度
，杆向下运动至速度为零后，再沿轨道平面向上运动达最大速度，大小为
，然后减速为零，再沿轨道平面向下运动
一直往复运动到静止
导轨与金属杆的电阻忽略不计
试求：
(1)细杆获得初速度瞬间，通过R的电流大小；
(2)当杆速度为时离最初静止时位置的距离
；
(3)杆由初速度开始运动直到最后静止，电阻R上产生的焦耳热Q．
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