题目内容
如下图所示，空间存在着一个范围足够大的竖直向下的匀强磁场，磁场的磁感强度大小为B．边长为l的正方形金属框abcd（下简称方框）放在光滑的水平地面上，其外侧套着一个与方框边长相同的U型金属框架MNPQ（仅有MN、NQ、QP三条边，下简称U型框），U型框与方框之间接触良好且无摩擦．两个金属框每条边的质量均为m，每条边的电阻均为r．
小题1:将方框固定不动，用力拉动U型框使它以速度
垂直NQ边向右匀速运动，当U型框的MP端滑至方框的最右侧（如图乙所示）时，方框上的bd两端的电势差为多大?此时方框的热功率为多大?
小题2:若方框不固定，给U型框垂直NQ边向右的初速度，如果U型框恰好不能与方框分离，则在这一过程中两框架上产生的总热量为多少?
小题3:若方框不固定，给U型框垂直NQ边向右的初速度v（
），U型框最终将与方框分离．如果从U型框和方框不再接触开始，经过时间t后方框的最右侧和U型框的最左侧之间的距离为s．求两金属框分离后的速度各多大．
小题1:将方框固定不动，用力拉动U型框使它以速度
垂直NQ边向右匀速运动，当U型框的MP端滑至方框的最右侧（如图乙所示）时，方框上的bd两端的电势差为多大?此时方框的热功率为多大?小题2:若方框不固定，给U型框垂直NQ边向右的初速度
，如果U型框恰好不能与方框分离，则在这一过程中两框架上产生的总热量为多少?小题3:若方框不固定，给U型框垂直NQ边向右的初速度v（
），U型框最终将与方框分离．如果从U型框和方框不再接触开始，经过时间t后方框的最右侧和U型框的最左侧之间的距离为s．求两金属框分离后的速度各多大．小题1:
小题2:
小题3:
；
小题1: U型框向右运动时，NQ边相当于电源，产生的感应电动势
当如图乙所示位置时，方框bd之间的电阻为
U型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：
方框中的热功率为
小题2:在U型框向右运动的过程中，U型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
解得： 
根据能量守恒定律，U型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，即小题3:设U型框和方框不再接触时方框速度为
，U型框的速度为
，根据动量守恒定律，有 
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型框最左侧距离为s，即
联立以上两式，解得：
； 
练习册系列答案
相关题目
的光滑平行导轨与电动势E=3.0V、内阻r=0.5
的电池相连接，处在磁感应强度
、方向竖直向上的匀强磁场中。质量m=200g、电阻R=1
开始进入一有界匀强磁场区域，最终以速度
滑出磁场。设线圈在磁场中的速度方向始终与磁场边界垂直，磁场的宽度大于L。刚进入磁场的瞬时，线圈中的感应电流为
。求线圈刚刚滑出磁场时的电流
和线圈进入过程中通过线圈某一截面的电量q。
的斜面上，导轨的左端接有电阻R，导轨的电阻可忽略不计，斜面处在一匀强磁场中，磁场的方向垂直斜面向上。质量为
，电阻可不计的金属棒ab，在沿着斜面与棒垂直的恒力F作用下沿导轨匀速上滑，并上升h高度，如图所示，在这个过程中（ ）
，两环缺口间用电阻不计的导线连接．当一均匀变化的匀强磁场只垂直穿过A环时，a、b两点间的电势差为U．若让这一均匀变化的匀强磁场只穿过B环，则a、b两点间的电势差为_____________．
