Question

【題目】如圖（a）所示，兩條間距為h的水平虛線之間存在方向水平向里的勻強磁場，磁感應強度大小按圖（b）中B-t圖像變化（圖中已知）。現有一個“日”字形剛性金屬線框ABCDEF，它的質量為m，EF中間接有一開關S，開關S閉合時三條水平邊框的電阻均為R，其余各邊電阻不計，AB=CD=EF=了，AD=DE=h，用兩根輕質的絕緣細線把線框豎直懸掛住，AB恰好在磁場區域和的正中間，開始開關S處于斷開狀態。（未知）時刻細線恰好松弛，此后閉合開關同時剪斷兩根細線，當CD邊剛進入磁場上邊界時線框恰好做勻速運動（空氣阻力不計）。求：

（1）的值；

（2）線框EF邊剛離開磁場下邊界時的速度；

Answer 1

【答案】（1）（2）

【解析】

試題分析：（1）由法拉第電磁感應定律可知，感應電動勢為，

線框中的電流，

線框受到的安培力，細線恰好松弛，細線拉力為零，

線框處于平衡狀態，由平衡條件得，解得；

（2）當CD邊到達M1N1時線框恰好做勻速直線運動，處于平衡狀態，

由平衡條件得，電流，

CD棒切割磁感線產生的電動勢，解得；