(2006•黄浦区模拟)如图甲所示,一正方形金属线框位于有界匀强磁场区域内,线框的右边紧贴着磁场边界,t=O时刻对线框施

(2006•黄浦区模拟)如图甲所示,一正方形金属线框位于有界匀强磁场区域内,线框的右边紧贴着磁场边界,t=O时刻对线框施加一水平向右的外力F,让线框从静止开始做匀加速直线运动,在t0时刻穿出磁场;图乙为外力F随时间变化的图象,若线框质量为m、电阻为R,图象中的F、t0 也为已知量,则在穿出磁场时的速度V=
F0t0
m
F0t0
m
,匀强磁场的磁感强度B=
2Rm
L2t0
2Rm
L2t0
yangyang516 1年前 已收到1个回答 举报

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解题思路:当t=0时线框的速度为零,没有安培力,根据牛顿第二定律求出加速度a.由运动学公式求出线框刚出磁场时的速度,得到安培力表达式,由牛顿第二定律即可求出B;

(1)t=0时刻,线框的速度为零,线框没有感应电流,不受安培力,加速度为a=
F0
m ①
线框的边长为 L=
1
2at02=
F0t02
2m
线框刚出磁场时的速度为 v=at0=
F0t0
m②此时线框所受的安培力为FA=BIL,I=
BLv
R
则得 FA=
B2L2v
R ③
根据牛顿第二定律得 F-FA=ma ④
①②③④联立得:B=

2Rm
L2t0

点评:
本题考点: 导体切割磁感线时的感应电动势.

考点点评: 本题的关键求出安培力,列出牛顿第二定律关于F-t的表达式,考查读图的能力.这里,安培力是联系力学与电磁感应的桥梁.

1年前

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