(12分)、如圖所示,在一光滑水平的桌面上,放置一質(zhì)量為M,寬為L的足夠長“U”型框架,其ab部分電阻為R,框架其它部分的電阻不計。垂直框架兩邊放一質(zhì)量為m、電阻為R的金屬棒cd,它們之間的動摩擦因數(shù)為μ,棒通過細(xì)線跨過一定滑輪與勁度系數(shù)為k 的另一端固定的輕彈簧相連。開始彈簧處于自然狀態(tài),框架和棒均靜止,F(xiàn)在讓框架在大小為2μmg的水平拉力作用下,向右做加速運動,引起棒的運動可看成是緩慢的。水平桌面位于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。
問:(1)框架和棒剛開始運動的瞬間,框架的加速度為多大?
(2)框架最后做勻速運動(棒處于靜止?fàn)顟B(tài))時的速度多大?
(3)若框架通過位移S后開始勻速,已知彈簧的彈性勢能的表達(dá)式為kx2/2(x為彈簧的形變量),則在框架通過位移S的過程中,回路中產(chǎn)生的電熱為多少?
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