如图甲所示,MN左侧有一垂直纸面向里的匀强磁场.现将一边长为l、质量为m、电阻为R的正方形金属线框置于该磁场中,使线框平面与磁场方向垂直,且bc边与磁场边界MN重合.当t=0时

◎ 题目

如图甲所示,MN左侧有一垂直纸面向里的匀强磁场.现将一边长为l、质量为m、电阻为R的正方形金属线框置于该磁场中,使线框平面与磁场方向垂直,且bc边与磁场边界MN重合.当t=0时,对线框施加一水平拉力F,使线框由静止开始向右做匀加速直线运动;当t=t0时,线框的ad边与磁场边界MN重合.图乙为拉力F随时间t变化的图线.由以上条件可知,磁场的磁感应强度B的大小及t0时刻线框的速率v为(  )
A.B=
1
l

mR
t0
B.B=
1
l

2mR
t0
C.v=
F0t0
m
D.v=
2F0t0
m
魔方格

◎ 答案

t=0时刻,感应电动势E=0,感应电流I=0,安培力F=BIl=0,
由牛顿第二定律得,F0=ma,a=
F0
m
,v=at0=
F0t0
m

   根据牛顿第二定律得,F-F安=ma,又F安=BIl,I=
E
R
,E=Blv,
        得到      F=
B2l2at
R
+ma
      
    t=t0时该,由图读出图线的斜率K=
2F0
t0
=
B2l2a
R
=
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