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

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 牛顿第二定律/2022-10-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 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
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表达式 正方形 知识点 施加 区域内
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