Question

(1)框架和棒刚开始运动的瞬间，框架的加速度为多大?
(2)框架最后做匀速运动(棒处于静止状态)时的速度多大?
(3)若框架通过位移s后开始匀速运动，已知弹簧弹性势能的表达式为(x为弹簧的形变量)，则在框架通过位移s的过程中，回路中产生的电热为多少?

Answer 1

（1）（2）（3）

（1）设水平拉力为F ,则    ①   （1分）
对框架由牛顿第二定律得     ②   （2分）
解得                                  （1分）
（2）设框架做匀速运动的速度大小为v,
则感应电动势                  ③    （2分）
回路中的电流                  ④    （2分）
对框架由力的平衡得        ⑤    （2分）
联立上式解得                        （1分）
（3）在框架滑过s的过程中，设产生的电热为Q₁ ，摩擦生热为Q₂
由功能关系得    ⑥   （3分）
其中                     ⑦    （2分）
在框架匀速运动后，对棒由力的平衡得
                        ⑧     （2分）
另有             ⑨    （1分）
联立以上各式得        （2分）