题目内容
如图甲所示，空间存在一宽度为2L有界匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里．在光滑绝缘水平面内有一边长为L的正方形金属线框，其质量m＝1 kg、电阻R＝4 Ω，在水平向左的外力F作用下，以初速度v0＝4 m/s匀减速进入磁场，线框平面与磁场垂直，外力F大小随时间t变化的图线如图乙所示．以线框右边刚进入磁场时开始计时，求：
(1)匀强磁场的磁感应强度B；
(2)线框进入磁场的过程中，通过线框的电荷量q；
(3)判断线框能否从右侧离开磁场？说明理由．
答案：
解析：
提示：
解析：
答案：(1)B＝
T＝0.33 T (2)q＝0.75 C (3)不能
解析：(1)由F－t图象可知，线框加速度
＝2 m/s2 (1分)
线框的边长
m＝3 m (1分)
t＝0时刻线框中的感应电流
(1分)
线框所受的安培力F安＝BIl (1分)
由牛顿第二定律F1＋F安＝ma (1分)
又F1＝1 N 联立得B＝
T＝0.33 T (1分)
(2)线框进入磁场的过程中，平均感应电动势
(1分)
平均电流
(1分)
通过线框的电荷量
(1分)
联立得q＝0.75 C (1分)
(3)设匀减速运动速度减为零的过程中线框通过的位移为x，
由运动学公式得
(1分)
代入数值得x＝4 m＜2L
所以线框不能从右侧离开磁场 (1分)
提示：
考查电磁感应相关内容，学生结合图象提取信息，分析解决问题能力．
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