题目内容
(12分)如图所示,边长L=2.5m、质量m=0.50kg的正方形金属线框,放在磁感应强度B=0.80T的匀强磁场中,它的一边与磁场的边界MN重合. 在力F作用下由静止开始向左运动,5.0s末时从磁场中拉出.测得金属线框中的电流随时间变化的图象如下图所示.已知金属线框的总电阻R=4.0Ω,求:
(1)t=5.0s时金属线框的速度;
(2)t=4.0s时金属线框受到的拉力F的大小;
(3)已知在5.0s内力F做功1.92J,那么金属线框从磁场拉出的过程中,线框中产生的焦耳热是多少.
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140825/201408250044449966682.jpg)
(1)t=5.0s时金属线框的速度;
(2)t=4.0s时金属线框受到的拉力F的大小;
(3)已知在5.0s内力F做功1.92J,那么金属线框从磁场拉出的过程中,线框中产生的焦耳热是多少.
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140825/201408250044449966682.jpg)
(1)1m/s (2)0.9N (3)1.67J
试题分析:(1)由图可知 t=5s时 线框中电流为0.5A, (1分)
此时线框产生的感应电动势E=BLv (1分)
此时线框产生的感应电流
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140825/20140825004445012521.png)
带入数据解得:v=1m/s (1分)
(2)由图可知电流I与时间成正比,又
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140825/20140825004445027799.png)
加速度
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140825/20140825004445043603.png)
t=4s时,I=0.4A,由牛顿定律得
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140825/20140825004445059665.png)
(3)由动能定理得:
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140825/20140825004445074970.png)
Q=1.67J (1分)
![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)
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