◎ 题目

将一质量为m、总电阻为R、长为l、宽为l0的矩形线框MNPQ静止搁置在水平平行绝缘导轨上，平行导轨的间距也为l，如图所示．线框与导轨之间的动摩擦因数为μ．在线框左侧的导轨上有一长为l（即aa1=l）、宽度为l0、磁感应强度均为B的间隔着分布的相同有界匀强磁场，相邻的磁场区域间距为d（d＞l0），磁场的边界aa1、bb1垂直于导轨，磁场的方向竖直向上．现用大小为F的拉力水平向左作用在线框，线框恰好能够匀速地穿过磁场区域aa1b1b．若当地的重力加速度为g，求：（1）线框通过aa1b1b磁场区域时的运动速度； （2）F作用前，MN与aa1之间的距离； （3）线框在通过aa1b1b磁场区域的过程中所生的电热．

◎ 答案

（1）线框在磁场区域做匀速运动时， BIl+μmg=F                                               感应电流：I= E R 感应电动势：E=Blv                                   解得匀速运动的速度：v= (F-μmg)R B2l2                      （2）在进入磁场前，线框的加速度  a= F-μmg m                    所以线框进入磁场前前进的距离s= v2 2a = m(F-μmg)R2 2B4l4 （3）线框在通过磁场的过程中线框通过了2 l0的距离， 根据动能定理得：W安+2（F-μmg）l0=△Ek=0 所以W安=-2（F-μmg）l0， 安培力做功量度电路中产生的内能，所以 Q=-W安=2（F-μmg）l0， 答：（1）线框通过aa1b1b磁场区域时的运动速度是 (F-μmg)R B2l2 ； （2）F作用前，MN与aa1之间的距离是 m(F-μmg)R2 2B4l4 ； （3）线框在通过aa1b1b磁场区域的过程中所生的电热是2（F-μmg）l0．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“将一质量为m、总电阻为R、长为l、宽为l0的矩形线框MNPQ静止搁置在水平平行绝缘导轨上，平行导轨的间距也为l，如图所示．线框与导轨之间的动摩擦因数为μ．在线框左侧的导轨上有…”主要考查了你对  【匀变速直线运动的位移与速度的关系】，【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。