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如图甲所示,一正方形金属线框位于有界匀强磁场区域内,线框的右边紧贴着边界.t=0时刻对线框施加一水平向右的外力F,让线框从静止开始做匀加速直线运动,经过时间t0穿出磁场

网友投稿  2022-08-02 00:00:00  互联网

◎ 题目

如图甲所示,一正方形金属线框位于有界匀强磁场区域内,线框的右边紧贴着边界.t=0时刻对线框施加一水平向右的外力F,让线框从静止开始做匀加速直线运动,经过时间t0穿出磁场.图乙所示为外力F随时间t变化的图象.若线框质量为m、电阻R及图象中的F0、t0均为已知量,则根据上述条件,请你推出:
(1)磁感应强度B的表达式;
(2)线框左边刚离开磁场前瞬间的感应电动势E的表达式.
魔方格

◎ 答案

(1)线框运动的加速度:a=
F0
m
…①
线框边长:l=
1
2
at02 ….②
线框离开磁场前瞬间速度:
v=at0 …③
由牛顿第二定律知:
3F0-
B2l2v
R
=ma…④
解①②③④式得:B=

8m3R
F20
t50

(2)线框离开磁场前瞬间感应电动势:
E=BLv…⑥
由①②③④⑤⑥式得:E=

2Rt0
F20
m

答:(1)磁感应强度B的表达式为

8m3R
F20
t50

(2)线框左边刚离开磁场前瞬间的感应电动势E的表达式

2Rt0
F20
m

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图甲所示,一正方形金属线框位于有界匀强磁场区域内,线框的右边紧贴着边界.t=0时刻对线框施加一水平向右的外力F,让线框从静止开始做匀加速直线运动,经过时间t0穿出磁场…”主要考查了你对  【匀变速直线运动的位移与时间的关系】,【牛顿第二定律】,【导体切割磁感线时的感应电动势】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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