Question

【题目】如图（甲）所示，边长为，质量的正方形绝缘金属线框，平放在光滑的水平桌面上，磁感应强度的匀强磁场方向竖直向上，金属线框的一边与磁场的边界重合，在力作用下金属线框由静止开始向左运动，在内从磁场中拉出，测得金属线框中的电流随时间变化的图象如图（乙）所示，已知金属线框的总电阻为．

(1)试判断金属线框从磁场中拉出的过程中，线框中的感应电流方向？

(2) 时，金属线框的速度？

(3)已知在内力做功，那么，金属框从磁场拉出过程线框中产生的焦耳热是多少？

Answer 1

【答案】（1）逆时针方向 (2) (4)

【解析】试题分析：由楞次定律知，线框中感应电流的方向为逆时针方向；根据题意得写出感应电动势结合根据闭合电路欧姆定律，即可求出速度；根据能量守恒求解金属框从磁场拉出过程线框中产生的焦耳热。

（1）由楞次定律知，线框中感应电流的方向为逆时针方向．

（2）设时的速度为v，根据题意得，感应电动势为： ，

根据闭合电路欧姆定律可得：E=IR

联立可得： ；

（3）设时的速度为v，整个过程中线框中产生的焦耳热为，则有：

感应电动势为： ，

根据能量守恒有：

联立以上并代入数据解得： ．