◎ 题目

在光滑绝缘水平面上，一个电阻为0.1Ω、质量为0.05kg的矩形金属框abcd以10m/s的初速度滑进一匀强磁场，ab边长0.1m，如图所示为俯视图．匀强磁场的磁感应强度B为0.5T，方向竖直向下，范围足够大．当金属框有一部分滑进磁场，产生了1.6J的热量时，对金属框施加一垂直于ab边的水平外力，使它开始做匀减速运动（计为t=0时刻），第3s末使金属框的速度变为零，此时cd边仍在磁场外．则t=1s时，水平外力F的大小是______N，t=2s时水平外力的方向是______．

◎ 答案

设金属框产生1.6J热量时的速度大小为v1，根据能量守恒定律得：   Q= 1 2 m v 20 - 1 2 m v 21 其中 m=0.05kg，v0=10m/s，Q=1.6J代入解得，v1=6m/s 设匀减速运动的加速度大小为a，由v1-at=0得   a= v1 t = 6 3 =2m/s2 则t=1s时速度为v2=v1-at=6-2×1=4m/s 设此时外力F的大小为F，方向水平向右，则有   B2L2v2 R -F=ma 解得，F=0 t=2s时速度为v3=v1-at=6-2×2=2m/s 设此时外力F的大小为F′，方向水平向右，则有   B2L2v3 R -F′=ma 解得，F′=-0.05N，说明外力F方向水平向左． 故答案为：0，水平向左

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“在光滑绝缘水平面上，一个电阻为0.1Ω、质量为0.05kg的矩形金属框abcd以10m/s的初速度滑进一匀强磁场，ab边长0.1m，如图所示为俯视图．匀强磁场的磁感应强度B为0.5T，方向…”主要考查了你对  【闭合电路欧姆定律】，【磁场对通电导线的作用：安培力、左手定则】，【导体切割磁感线时的感应电动势】，【电磁感应现象中的磁变类问题】，【电磁感应现象中的切割类问题】  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。