Question

(2013浙江省海宁市质检)如图甲所示，光滑绝缘水平面上有一竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B=0.2T，以虚线MN为左边界，MN的左侧有一质量m=0.1kg，bc边长L₁=0.2m，电阻R=0.2Ω的矩形线圈abcd，t=0时，用一恒定拉力F拉线圈，使其由静止开始向右做匀加速运动，经过时间1 s，线圈的bc边到达磁场边界MN，此时有一装置立即将拉力F改为变力，又经过1s，线圈恰好完全进入磁场．整个运动过程中，线圈中感应电流i随时间t变化的图象如图乙所示．

　 （1）求线圈bc边刚进入磁场时的速度v₁和线圈在第ls内运动的距离x；

　 （2）写出第2s内变力F随时间t变化的关系式；

　 （3）求出线圈ab边的长度L₂.

Answer 1

解析：（22分）

（1）由图乙可知，线圈刚进入磁场时的感应电流I₁=0.1A，此时线圈已运动的时间为1s，

由 （2分）及得　 ①（2分）

m/s　　 ②（2分）