Question

【題目】如圖（俯視圖），虛線右側有豎直向下的磁感應強度為B=0.5T的勻強磁場，邊長為L=0.4m，質量為m=0.5kg的正方形導線框起初靜止在光滑水平地面上。從t=0時刻起，用水平力F向右拉線框向右運動，此后線框運動的v-t圖像如右圖所示。求：

（1）拉力F的大小

（2）線框進入磁場過程中感應電流的大小

（3）線框進入磁場過程中線框產生的熱量

Answer 1

【答案】（1）2N，（2）10A，（3）0.8J

【解析】試題分析：（1）在0-0.4s內線框在拉力F作用下，做初速度為0的勻加速度直線運動，由v-t圖求出加速度，由牛頓第二定律求拉力F的大小；（2）線框勻速進入磁場，由平衡條件得，可以求出感應電流的大小；（3）線框勻速進入磁場過程中，由能量守恒定律得： ，即可求解產生的熱量.

（1）由v-t圖可知，在0-0.4s內線框在拉力F作用下，做初速度為0的勻加速度直線運動

由v-t圖得：加速度

由牛頓第二定律得：

（2）線框以速度為勻速進入磁場，由平衡條件得：

解得：

（3）線框勻速進入磁場過程中，由能量守恒定律得：