Question

(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(棒處于靜止狀態)時的速度多大?
(3)若框架通過位移s后開始勻速運動，已知彈簧彈性勢能的表達式為(x為彈簧的形變量)，則在框架通過位移s的過程中，回路中產生的電熱為多少?

Answer 1

（1）（2）（3）

（1）設水平拉力為F ,則    ①   （1分）
對框架由牛頓第二定律得     ②   （2分）
解得                                  （1分）
（2）設框架做勻速運動的速度大小為v,
則感應電動勢                  ③    （2分）
回路中的電流                  ④    （2分）
對框架由力的平衡得        ⑤    （2分）
聯立上式解得                        （1分）
（3）在框架滑過s的過程中，設產生的電熱為Q₁ ，摩擦生熱為Q₂
由功能關系得    ⑥   （3分）
其中                     ⑦    （2分）
在框架勻速運動后，對棒由力的平衡得
                        ⑧     （2分）
另有             ⑨    （1分）
聯立以上各式得        （2分）