◎ 题目

如图所示，质量为m=0.1kg粗细均匀的导线，绕制成闭合矩形线框，其中长LAC=50cm，宽LAB=20cm，竖直放置在水平面上．中间有一磁感应强度B=1.0T，磁场宽度d=10cm的匀强磁场．线框在水平向右的恒力F=2N的作用下，由静止开始沿水平方向运动，使AB边进入磁场，从右侧以v=1m/s的速度匀速运动离开磁场，整个过程中始终存在大小恒定的阻力Ff=1N，且线框不发生转动．求线框AB边： （1）离开磁场时感应电流的大小； （2）刚进入磁场时感应电动势的大小； （3）穿越磁场的过程中安培力所做的总功．

◎ 答案

（1）由题意知线圈离开磁场时已经匀速运动，水平方向上线框受到向右恒力F、向左的阻力Ff和安培力F安，根据平衡条件得： F=Ff+F安=Ff+BILAB； 解得：I= F-Ff BLAB = 2-1 1×0.2 A=5A （2）线圈进入磁场前做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律得： F-Ff=ma 则有：a= F-Ff m = 2-1 0.1 =10m/s2 由v02=2as得：v0= 2as = 2×10×0.2 =2m/s 所以线圈进入磁场时感应电动势的大小为： E=BLABv0=1×0.1×2V=0.4V （3）线圈在穿越磁场的过程中，运用动能定理得： （F-Ff）d+W= 1 2 mv2- 1 2 mv02 得：W= 1 2 mv2- 1 2 mv02-（F-Ff）d= 1 2 ×0.1×（12-22）-（2-1）×0.1J=-0.25J 答：（1）离开磁场时感应电流的大小是5A； （2）刚进入磁场时感应电动势的大小是0.4V； （3）穿越磁场的过程中安培力所做的总功是-0.25J．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示，质量为m=0.1kg粗细均匀的导线，绕制成闭合矩形线框，其中长LAC=50cm，宽LAB=20cm，竖直放置在水平面上．中间有一磁感应强度B=1.0T，磁场宽度d=10cm的匀强磁场．线…”主要考查了你对  【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。