Question

【題目】如圖所示為磁懸浮列車模型，質量M=1.5kg的絕緣板底座與水平地面的動摩擦因數μ=0.1，正方形金屬框ABCD固定在絕緣底座，其質量m=0.5kg，邊長為1m，電阻為Ω。OOˊ為AD、BC的中點。在金屬框內有可隨金屬框同步移動的磁場，OOˊCD區域內磁場B1=kt，且k=0.5T/s，方向豎直向下；OOˊBA區域內磁場B2=2T，方向豎直向上。若AB邊恰在磁場邊緣以內，CD邊恰在磁場邊緣以外，靜止釋放模型后，其加速度為___________m/s2；若AB邊和CD邊恰都在磁場邊緣以內，靜止釋放模型后，經過___________s速度達到20m/s。（重力加速度g取10m/s2）

Answer 1

【答案】3 4

【解析】

[1]線框產生的感應電動勢：

感應電流：

由牛頓第二定律得：

解得加速度：；

[2]當兩磁場磁感應強度相等時線框達到平衡狀態，速度達到：

即：

時線框受到達到。