如图所示，正方形单匝均匀线框abcd，边长L＝0.4m，每边电阻相等，总电阻R＝0.5Ω。一根足够长的绝缘轻质细线跨过两个轻质光滑定滑轮，一端连接正方形线框，另一端连接绝缘物体P。物体P放在一个光滑的足够长的固定斜面上，斜面倾角θ=30º，斜面上方的细线与斜面平行。在正方形线框正下方有一有界的匀强磁场，上边界Ⅰ和下边界Ⅱ都水平，两边界之间距离也是L＝0.4m。磁场方向水平，垂直纸面向里，磁感应强度大小B＝0.5T。现让正方形线框的cd边距上边界Ⅰ的正上方高度h＝0.9m的位置由静止释放，且线框在运动过程中始终与磁场垂直，cd边始终保持水平，物体P始终在斜面上运动，线框刚好能以v＝3m/s的速度进入匀强磁场并匀速通过匀强磁场区域。释放前细线绷紧，重力加速度g＝10m/s²，不计空气阻力。

(1) 线框的cd边在匀强磁场中运动的过程中，c、d间的电压是多大？

(2) 线框的质量m­₁和物体P的质量m­₂分别是多大？

(3) 在cd边刚进入磁场时，给线框施加一个竖直向下的拉力F，使线框以进入磁场前的加速度匀加速通过磁场区域，在此过程中，力F做功W=0.23J，求正方形线框cd边产生的焦耳热是多少？

如下图所示是做直线运动的物体M在0～5 s的x－t图象，求：

   (1)前3 s的平均速度               m/s    (2分)

   (2)全程的平均速度                 m/s    (2分)

   (3)最后1 s的速度                  m/s   (2分)

(4)请在右下图中画出该物体运动的V-t图象。(3分)

第一问  车和物体收到的力都是摩擦力

f=μmg   车的加速度a1=f/M=μmg/M=1m/s^2

滑块的加速度a2=f/m=μmg/m=5m/s^2

第二问  S=2.7m

假设不能从车上滑出  那么滑块最后必定停留在车上   并且和车具有同样的末速度  设为v'

因为系统在水平方向上所受的合外力为零  所以满足动量守恒

Mv+mv0=(M+m)*v' →  v'=v0*m/(M+m)=7.5*10/(10+50)=1.25m/s

然后我们看能量  如果系统的初动能减去末动能  小于摩擦力所能做的最大功（就是滑块滑到头 但没掉下来）  那么假设成立  反之  不成立  不能明白的话  我们看下面具体的解答

先求系统的末动能  Ek'=1/2(M+m)v'^2=1/2*(50+10)*1.25^2=46.875(J)

系统的初动能  Ek=1/2mv0^2=1/2*10*7.5^2=281.25(J)

摩擦力所能做的最大功   W=fs=μmgs=0.5*10*10*3=150(J)

Ek-Ek'＞W  所以也就是说  系统的初动能被摩擦力消耗掉一部分后【克服摩擦力做功】  所剩下的动能  还是要大于他们最后一起以同样的速度运动时的动能  因此滑块最后不肯能停在车上

那么   我们就来求滑块落地时与平板车右端间的水平距离

因为滑块滑出小车后  在水平方向上和小车都是做匀速运动

所以他们之间的距离  就是他们的速度差乘以滑块落地所需的时间

那么  我们就需要算出滑块的末速度v'和小车的末速度v''

现在有两个未知数 那就必须有两个方程

第一个方程是能量方程  Ek-W=1/2mv'^2+1/2Mv''^2

第二个方程是动量方程  mv0=mv'+Mv''

联立这两个方程 解得  v''=0.5m/s  或 v''=2m/s(舍掉）

从而得到v'=5m/s

接下来算滑块落地要多长时间

由h=1/2gt^2  带入数据  得t=0.6s

所以最后的答案：  S=（v'-v'')*t=4.5*0.6=2.7m