Question

【题目】如图甲所示，水平虚线下方有垂直于纸面方向的有界匀强磁场，磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示，规定磁场方向垂直于纸面向里为正。相邻边长分别为L、2L的单匝长方形导体闭合线框用细线悬挂，线框一半位于磁场内，力传感器记录了细线拉力F随时间t的变化关系如图丙，设重力加速度为g，图乙、图丙中B0、F0、T是已知量。求∶

(1)0~T时间内线框内感应电动势E；

(2)求线框的质量m和电阻R；

(3)若某时刻起磁场不再变化，磁感应强度恒为B0，剪断细线，结果线框在上边进入磁场前已经做匀速运动，求线框从开始下落到上边刚到虚线位置过程中产生的电热Q。

Answer 1

【答案】(1) ；(2) ；；(3)

【解析】

(1)0~T时间内线框中产生的感应电动势

(2)t=0时对线框分析则有

时，则有

联立可得

(3)线框在上边进行磁场前已做匀速运动，设线框的速度为，对线框有

其中

可得

线框从开始下落到上边刚到虚线位置过程中产生的电热

解得