Question

如图1所示，在磁感应强度B=1.0T的有界匀强磁场中（MN为边界），用外力将边长为L=10cm的正方形金属线框向右匀速拉出磁场，以bc边刚离开磁场的时刻为计时起点（即此时t=0），在线框拉出磁场的过程中，ab边受到的磁场力F随时间t变化的关系如图2所示．t=0.02s时金属框中的感应电流I=

0.2

A，金属框拉出的过程中产生的焦耳热为

2.0×10^-3

J．

Answer 1

分析：由图读出t=0.02s时刻F=0.02N．ab边受到的磁场力F随时间t变化的关系为F=BI（L-vt），可知BIL等于纵截距0.02N，即可求出I．由F=BIL求出金属框中的感应电流I．由平衡条件求出外力的大小F_外，根据功能关系求出金属框拉出的过程中产生的焦耳热．

解答：解：由图知，ab边受到的磁场力F随时间t变化的关系为F=BI（L-vt）=BIL-BIvt，则数学知识知识得知，BIL等于纵截距0.02N，即BIL=0.02，I=

0.02

BL

=

0.02

1×0.1

A=0.2A．
根据平衡条件得：所用外力的大小为F_外=F_安=BIL=0.02N，根据功能关系得，金属框拉出的过程中产生的焦耳热Q=F_外L=0.02×0.1J=2×10^-3J．
故答案为：0.2，2×10^-3．

点评：本题的解题关键是得到ab边受到的磁场力F的表达式，由图象读出截距，再根据功能关系求解热量．