题目内容
如图甲所示，一边长为l的正方形金属线框位于光滑水平面上，线框的右边紧贴着竖直向下的有界匀强磁场区域的边界，磁场磁感应强度为B．从t=0时刻开始，线框在一水平向右的拉力F作用下从静止开始做匀加速直线运动，在t0时刻穿出磁场．图乙为拉力F随时间变化的图象，图象中的F0、t0均为已知量．则t=| 1 |
| 2 |
| 4 |
| 5 |
分析：线框在一水平向右的拉力F作用下从静止开始做匀加速直线运动，合外力保持不变，根据图象可知t=
t0时的外力，合外力不变可列式求解；
根据匀变速直线运动规律可求出t=
t0时的速度，根据牛顿第二定律可求安培力，根据P=Fv即可求出此时发热功率．
| 1 |
| 2 |
根据匀变速直线运动规律可求出t=
| 4 |
| 5 |
解答：解：由图象可得：t=
t0时外力 F1=2F0
根据牛顿第二定律得，F0=2F0-F安=ma ①，又F安=BIl ②
③④联立得：I=
由图象可得t=
t0时外力F2=
F0
根据牛顿第二定律得，F0=
F0-F安′=ma
解得：F安′=
F0 ③
由x=
at2得；线框加速度为：a=
所以t=
t0时线框速度为v=at=
t0=
由P=Fv得：线框的发热功率为：P热=F安′v=
F0×
=
故答案为；
；
．
| 1 |
| 2 |
根据牛顿第二定律得，F0=2F0-F安=ma ①，又F安=BIl ②
③④联立得：I=
| F0 |
| Bl |
由图象可得t=
| 4 |
| 5 |
| 13 |
| 5 |
根据牛顿第二定律得，F0=
| 13 |
| 5 |
解得：F安′=
| 8 |
| 5 |
由x=
| 1 |
| 2 |
| 2l |
| t02 |
所以t=
| 4 |
| 5 |
| 2l |
| t02 |
| 4 |
| 5 |
| 8l |
| 5t0 |
由P=Fv得：线框的发热功率为：P热=F安′v=
| 8 |
| 5 |
| 8l |
| 5t0 |
| 64F0l |
| 25t0 |
故答案为；
| F0 |
| Bl |
| 64 |
| 25 |
| F0l |
| t0 |
点评：本题的关键求出安培力，列出牛顿第二定律关于F-t的表达式，考查读图的能力．这里，安培力是联系力学与电磁感应的桥梁．
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