题目内容
【题目】如图所示，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=lm，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=0.1。前方有一长2.5L，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向里的水平匀强磁场，磁感应强度大小为1T，现给线圈施加一水平拉力F，使线圈以速度v=0.4m/s匀速进入矩形磁场，t=0时刻，线圈右侧恰好开始进入磁场。g=10m/s2，求：
（1）线圈刚进入磁场时线圈中通过的电流；
（2）线圈全部进入磁场区域前的瞬间所需拉力的大小；
（3）将线圈从磁场外匀速拉进磁场的过程中拉力F做的功。
【答案】（1）2A（2）14N（3）13J
【解析】
考查切割磁感线问题。
（1）线框切割磁感线：
E1=NB
v=2V
I1=
=2A
（2）右边导线所受向左的安培力：
F1=NBI1=20N
上边导线所受向下的安培力：
F2=NBI1L=20N
滑动摩擦力：
f=μ（Mg+F2）=4N
故拉力为：
F=F1+f=14N
（3）进入磁场过程中，
F=F1+f=F1+μ（mg+ NBIx）
进入过程外力所做的功：
W=
= 13J
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