题目内容
【题目】如图所示，水平桌面上存在着倾斜有界匀强磁场，磁场边界与桌面的夹角
，质量为m，总电阻为R的均匀矩形金属框abcd在水平向右的拉力F作用下向右以速度v匀速运动，已知ad=2dc=2L,金属框与桌面间的动摩擦因数为
.
（1）当dc中点e到达磁场边界时，ab和de两点间的电压
和
各为多少？
（2）试给出dc边进入磁场过程中dc边所受安培力随时间变化的表达式（以d点到达磁场边界为时间t的起点）.
（3）在所给的坐标系中定性画出整个线框完全进入磁场过程中，拉力F随前进位移x变化的曲线（以d点到达磁场边界为位移x的起点，需标出某些特定点的值），并求出拉力的最大值.
【答案】(1)
；
； (2)
； (3) 
； 
【解析】
(1) 当
中点
到达磁场边界时, 线框中产生的感应电动势为：
根据闭合电路欧姆定律可得：
两点间的电压：
两点间的电压：
(2)边进入磁场过程中，线框中产生的感应电动势为：
根据闭合电路欧姆定律可得：
边所受安培力：
(3)边进入磁场过程中，根据平衡条件则有：
，（
）
边已进入磁场，边没进入磁场过程，根据平衡条件则有：
，（
）
边进入磁场过程，根据平衡条件则有：
img src="http://thumb.1010pic.com/questionBank/Upload/2020/02/22/08/3c5426fe/SYS202002220802207345409365_DA/SYS202002220802207345409365_DA.021.png" width="316" height="44" style="-aw-left-pos:0pt; -aw-rel-hpos:column; -aw-rel-vpos:paragraph; -aw-top-pos:0pt; -aw-wrap-type:inline" /> ，（
）
金属框
完全进入磁场后，根据平衡条件可得：
（
）
拉力的最大值：
所以整个线框完全进入磁场过程中，拉力
随前进位移
变化的曲线如图：
答：(1)；； (2)； (3) ；
