如图甲所示.光滑绝缘水平面上.磁感应强度B=2T的匀强磁场以虚线MN为左边界.MN的左侧有一质量m=0.1kg.bc边长L1=0.2m.电阻R=2Ω的矩形线圈abcd.t=0时.用一恒定拉力F拉线圈.使其由静止开始向右做匀加速运动.经过时间1 s.线圈的bc边到达磁场边界MN.此时立即将拉力F改为变力.又经过1s.线圈恰好完全进入磁场．整个题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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如图甲所示，光滑绝缘水平面上，磁感应强度B=2T的匀强磁场以虚线MN为左边界，MN的左侧有一质量m=0.1kg，bc边长L1=0.2m，电阻R=2Ω的矩形线圈abcd，t=0时，用一恒定拉力F拉线圈，使其由静止开始向右做匀加速运动，经过时间1 s，线圈的bc边到达磁场边界MN，此时立即将拉力F改为变力，又经过1s，线圈恰好完全进入磁场．整个运动过程中，线圈中感应电流i随时间t变化的图象如图乙所示．

（1）求线圈bc边刚进入磁场时的速度v1和线圈在第ls内运动的距离x；

（2）写出第2s内变力F随时间t变化的关系式；

（3）求出线圈ab边的长度L2.

(1) (2)（3）

【解析】

试题分析：：（1）由图乙可知，线圈刚进入磁场时的感应电流

由及①得② ③

（2）由图乙知，在第2s时间内，线圈中的电流随时间均匀增加，线圈速度随时间均匀增加，线圈所受安培力随时间均匀增加，且大小④

t=2s时线圈的速度⑤

线圈在第2s时间内的加速度⑥

由牛顿定律得⑦

（3）在第2s时间内，线圈的平均速度⑧

⑨。

考点：电磁感应

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（2）若金属杆2从磁场边界上方h1=0．2m处由静止释放，进入磁场经过一段时间后开始匀速运动，在此过程中整个回路产生了1．4J的电热，则此过程中流过电阻R的电量q为多少？

（3）金属杆2仍然从离开磁场边界hl=0．2m处由静止释放，在金属杆2进入磁场的同时由静止释放金属杆l，两金属杆运动了一段时间后均达到稳定状态，试求两根金属杆各自的最大速度。（已知两个电动势分别为E1，E2不同的电源串联时，电路中总的电动势E=E1+E2）

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