题目内容
（09年揭阳市期末）（17分）如图甲所示，一边长L=2.5m、质量m=0.5kg的正方形金属线框，放在光滑绝缘的水平面上，整个装置处在方向竖直向上、磁感应强度B=0.8T的匀强磁场中，它的一边与磁场的边界MN重合。在水平拉力F作用下由静止开始向左运动，经过5s线框被拉出磁场。测得金属线框中的电流随时间变化的图像如乙图所示，在金属线框被拉出磁场的过程中。
⑴求通过线框导线截面的电量及线框的电阻；
⑵写出水平拉力F随时间变化的表达式；
⑶已知在这5s内拉力F做功1.92J，那么在此过程中，线框产生的焦耳热是多少？
解析： ⑴根据q =
t，由I－t图象得：q =1.25C ………………………………（2分）
又根据＝
＝
……………………………………………（2分）
得R = 4Ω …………………………………………………………………………（2分）
⑵由电流图像可知，感应电流随时间变化的规律：I＝0.1t ……………………（1分）
由感应电流
，可得金属框的速度随时间也是线性变化的，
（2分）
线框做匀加速直线运动，加速度a = 0.2m/s2 ………………………………（1分）
线框在外力F和安培力FA作用下做匀加速直线运动，
………（1分）
得力F＝（0.2 t＋0.1）N ………………………………………………………（2分）
⑶ t＝5s时，线框从磁场中拉出时的速度v5 = at =1m/s ………………………（2分）
线框中产生的焦耳热
J ……………………………（2分）
练习册系列答案
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