题目内容

如图甲所示,光滑绝缘水平面上,磁感应强度B=2T的匀强磁场以虚线MN为左边界,MN的左侧有一质量m=0.1kg,bc边长L1=0.2m,电阻R=2Ω的矩形线圈abcd,t=0时,用一恒定拉力F拉线圈,使其由静止开始向右做匀加速运动,经过时间1 s,线圈的bc边到达磁场边界MN,此时立即将拉力F改为变力,又经过1s,线圈恰好完全进入磁场.整个运动过程中,线圈中感应电流i随时间t变化的图象如图乙所示.

(1)求线圈bc边刚进入磁场时的速度v1和线圈在第ls内运动的距离x;
(2)写出第2s内变力F随时间t变化的关系式;
(3)求出线圈ab边的长度L2.
(1)     (2)(3)

试题分析::(1)由图乙可知,线圈刚进入磁场时的感应电流
①得②      
(2)由图乙知,在第2s时间内,线圈中的电流随时间均匀增加,线圈速度随时间均匀增加,线圈所受安培力随时间均匀增加,且大小
t=2s时线圈的速度
线圈在第2s时间内的加速度
由牛顿定律得
(3)在第2s时间内,线圈的平均速度
 ⑨。
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