（18分）如图所示，质量 m _ 1 = 0 . 1 k…——2010 高考物理第 11 题答案解析

11．（18分）如图所示，质量 $\mathrm { { m } _ { 1 } = 0 . 1 \mathrm { { k g } } }$ ，电阻 $\mathrm { R } _ { 1 } { = } 0 . 3 \Omega$ ，长度 $1 { = } 0 . 4 \mathrm { m }$ 的导体棒ab 横放在U型金属框架上。框架质量 $\mathrm { m } _ { 2 } { = } 0 . 2 \mathrm { k g }$ ，放在绝缘水平面上，与水平面间的动摩擦因数 $\mu$ $= 0 . 2$ ，相距 0.4m 的 $\mathbf { M M ^ { \prime } }$ $\mathrm { N N } ^ { \prime }$ 相互平行，电阻不计且足够长。电阻 $\mathrm { R } _ { 2 } { = } 0 . 1 \Omega$ 的 MN垂直于 $\mathbf { M M ^ { \prime } }$ ．整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度 $\mathrm { B } { = } 0 . 5 \mathrm { T }$ ．垂直 $\yen \mathrm { a b }$ 施加 $\mathrm { F } { = } 2 \mathrm { N }$ 的水平恒力，ab 从静止开始无摩擦地运动，始终与 $\mathbf { M M ^ { \prime } }$ $\mathrm { N N } ^ { \prime }$ 保持良好接触。当ab运动到某处时，框架开始运动。设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g 取 $1 0 \mathrm { m } / \mathrm { s } ^ { 2 }$

（1）求框架开始运动时ab 速度v的大小；

（2）从ab 开始运动到框架开始运动的过程中，MN上产生的热量 $Q { = } 0 . 1 { \mathrm { J } }$ ，求该过程ab位移x的大小。