Question

如图所示，在水平虚线范围内有B=0.5T，高度为h=1.0m，方向垂直纸面向里的匀强磁场。质量m=0.2 kg，边长L=1.0m的正方形线框abcd，其电阻R=1.0，cd边跟磁场下边平行且相距一段距离。现用F=3.0N竖直向上的恒力由静止开始拉动线框，cd边刚进入磁场时，恰好做匀速运动，并穿过磁场区域，最后到达II位置。整个过程中线框保持在竖直平面内，求线框

（1）开始运动的加速度；

（2）刚进入磁场是c、d两点间电势差；

（3）在穿越磁场过程中产生的焦耳热。

Answer 1

【答案】（1）；（2）；（3）

【命题立意】本题旨在考查导体切割磁感线时的感应电动势、电磁感应中的能量转化。

【解析】（1）根据牛顿第二定律得：

线框开始运动的加速度：

（2）cd边刚进入磁场时，线框恰好开始做匀速运动，则有：

可得：

根据右手定则判断知c点的电势比d点低，则：

c、d两点间电势差：

（3）根据能量守恒定律得：

在穿越磁场过程中产生的焦耳热：

答：（1）开始运动的加速度是；

（2）刚进入磁场时c、d两点间电势差是；

（3）在穿越磁场过程中产生的焦耳热是。