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电磁感应现象中的切割类问题
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如图甲所示，光滑绝缘水平面上，磁感应强度B=2T的匀强磁场以虚线MN为左边界，MN的左侧有一质量m=0.1kg，bc边长L1=0.2m，电阻R=2的矩形线圈abcd。t=0时，用一恒定拉力F拉线
网友投稿 2023-04-19 00:00:00 零零社区
◎ 题目
如图甲所示，光滑绝缘水平面上，磁感应强度B=2T的匀强磁场以虚线MN为左边界，MN的左侧有一质量m=0.1kg，bc边长L
1
=0.2m，电阻R=2
的矩形线圈abcd。t=0时，用一恒定拉力F拉线圈，使其由静止开始向右做匀加速运动，经过时间1s，线圈的bc边到达磁场边界MN，此时立即将拉力F改为变力，又经过1s，线圈恰好完全进入磁场，整个运动过程中，线圈中感应电流i随时间t变化的图象如图乙所示。
（1）求线圈bc边刚进入磁场时的速度v
l
和线圈在第1s内运动的距离x
1；
（2）写出第2s内变力F随时间t变化的关系式；
（3）求出线圈ab边的长度L
2。
◎ 答案
解：（1）由图乙可知，线圈刚进入磁场时的感应电流I=0.1A，
由E= BL
1
v
1
及
①得
②
③
（2）由图乙知，在第2s时间内，线圈中的电流随时间均匀增加，
线圈速度随时间均匀增加，线圈所受安培力随时间均匀增加，
且大小F
安
=BIL
1
=(0.08t-0.04)N ④
t=2s时线圈的速度
⑤
线圈在第2s时间内的加速度
⑥
由牛顿定律得F=F
安
+ma
2
=(0.08t+0.06) N⑦
（3）在第2s时间内，线圈的平均速度
⑧
⑨。
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“如图甲所示，光滑绝缘水平面上，磁感应强度B=2T的匀强磁场以虚线MN为左边界，MN的左侧有一质量m=0.1kg，bc边长L1=0.2m，电阻R=2的矩形线圈abcd。t=0时，用一恒定拉力F拉线…”主要考查了你对 【电磁感应现象中的切割类问题】 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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的矩形线圈abcd。t=0时，用一恒定拉力F拉线圈，使其由静止开始向右做匀加速运动，经过时间1s，线圈的bc边到达磁场边界MN，此时立即将拉力F改为变力，又经过1s，线圈恰好完全进入磁场，整个运动过程中，线圈中感应电流i随时间t变化的图象如图乙所示。
①得
②
③
⑤
⑥
⑧
⑨。