Question

【題目】如圖（俯視圖），虛線右側(cè)有豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，邊長(zhǎng)為L=0.4m，質(zhì)量為m=0.5kg的正方形導(dǎo)線框起初靜止在光滑水平地面上。從t=0時(shí)刻起，用水平力F向右拉線框向右運(yùn)動(dòng)，此后線框運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如右圖所示。求：

（1）拉力F的大小

（2）線框進(jìn)入磁場(chǎng)過程中感應(yīng)電流的大小

（3）線框進(jìn)入磁場(chǎng)過程中線框產(chǎn)生的熱量

Answer 1

【答案】（1）2N，（2）10A，（3）0.8J

【解析】試題分析：（1）在0-0.4s內(nèi)線框在拉力F作用下，做初速度為0的勻加速度直線運(yùn)動(dòng)，由v-t圖求出加速度，由牛頓第二定律求拉力F的大��；（2）線框勻速進(jìn)入磁場(chǎng)，由平衡條件得，可以求出感應(yīng)電流的大小；（3）線框勻速進(jìn)入磁場(chǎng)過程中，由能量守恒定律得： ，即可求解產(chǎn)生的熱量.

（1）由v-t圖可知，在0-0.4s內(nèi)線框在拉力F作用下，做初速度為0的勻加速度直線運(yùn)動(dòng)

由v-t圖得：加速度

由牛頓第二定律得：

（2）線框以速度為勻速進(jìn)入磁場(chǎng)，由平衡條件得：

解得：

（3）線框勻速進(jìn)入磁場(chǎng)過程中，由能量守恒定律得：