如图所示，光滑水平面上有正方形金属线框abcd，边长为L、电阻为R、质量为m．虚线PP’和QQ’之间有一竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B，宽度为H，且H＞L．线框在恒力F0作用下由
◎ 题目
| 如图所示，光滑水平面上有正方形金属线框abcd，边长为L、电阻为R、质量为m．虚线PP’和QQ’之间有一竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B，宽度为H，且H＞L．线框在恒力F0作用下由静止开始向磁场区域运动，cd边运动S后进入磁场，ab边进入磁场前某时刻，线框已经达到平衡状态．当cd边到达QQ’时，撤去恒力F0，重新施加外力F，使得线框做加速度大小为F0/m的匀减速运动，最终离开磁场． （1）cd边刚进入磁场时cd两端的电势差； （2）cd边从进入磁场到QQ’这个过程中安培力做的总功； （3）写出线框离开磁场的过程中，F随时间t变化的关系式．  |
◎ 答案
（1）线圈进入磁场前线圈做匀加速运动，牛顿第二定律和速度公式加速度为 a=
cd刚进入磁场时速度为 v=at 而线圈通过的位移s=
解得，v=
cd边刚进入磁场时产生的感应电动势 E=BLv 此时cd边的电势差U=
联立以上各式得 U=
（2）进入磁场后达到平衡时，设此时速度为v1，则有F0=BIL=
得v1=
根据动能定理得 F0（L+s）+W安=
W安=-F0（L+s）+
（3）平衡后到开始离开磁场时，设线圈开始离开磁场时速度为v2 F0（H-L）= |
