题目内容

如图甲所示,在粗糙的水平面上有一滑板,滑板上固定着一个用粗细均匀的导线绕成的正方形闭合线圈,匝数N=10,边长L=0.4m,总电阻R=1Ω,滑板和线圈的总质量M=2kg,滑板与地面间的动摩擦因数μ=0.5,前方有一长4L、高L的矩形区域,其下边界与线圈中心等高,区域内有垂直线圈平面的水平匀强磁场,磁感应强度大小按如图乙所示的规律变化.现给线圈施加一水平拉力F,使线圈以速度v=0.4m/s匀速通过矩形磁场.t=0时刻,线圈右侧恰好开始进入磁场.g=l0m/s2.求:

(1)t=0.5s时线圈中通过的电流;

(2)线圈左侧进入磁场区域前的瞬间拉力F的大小;

(3)线圈通过图中矩形区域的整个过程中拉力F的最大值与最小值之比.

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