Question

如图甲所示，MN左侧有一垂直纸面向里的匀强磁场．现将一边长为l、质量为m、电阻为R的正方形金属线框置于该磁场中，使线框平面与磁场方向垂直，且bc边与磁场边界MN重合．当t=0时，对线框施加一水平拉力F，使线框由静止开始向右做匀加速直线运动；当t=t时，线框的ad边与磁场边界MN重合．图乙为拉力F随时间t变化的图线．由以上条件可知，磁场的磁感应强度B的大小及t时刻线框的速率v为（ ）

A．
B．
C．
D．

Answer 1

【答案】分析：t=0时刻，感应电流为零，线框受到的安培力为零．由牛顿第二定律可求出加速度，并求出t时刻线框的速率v．当t=t时，由图读出拉力，根据牛顿第二定律列出表达式，结合斜率求出B．
解答：解：t=0时刻，感应电动势E=0，感应电流I=0，安培力F_安=BIl=0，
由牛顿第二定律得，F=ma，a=，v=at=
   根据牛顿第二定律得，F-F安=ma，又F安=BIl，I=，E=Blv，
        得到      F=      
    t=t时该，由图读出图线的斜率K=== 
       解得B=
故BC
点评：本题的关键求出安培力，列出牛顿第二定律关于B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．