Question

【题目】如图（俯视图），虚线右侧有竖直向下的磁感应强度为B=0.5T的匀强磁场，边长为L=0.4m，质量为m=0.5kg的正方形导线框起初静止在光滑水平地面上。从t=0时刻起，用水平力F向右拉线框向右运动，此后线框运动的v-t图像如右图所示。求：

（1）拉力F的大小

（2）线框进入磁场过程中感应电流的大小

（3）线框进入磁场过程中线框产生的热量

Answer 1

【答案】（1）2N，（2）10A，（3）0.8J

【解析】试题分析：（1）在0-0.4s内线框在拉力F作用下，做初速度为0的匀加速度直线运动，由v-t图求出加速度，由牛顿第二定律求拉力F的大小；（2）线框匀速进入磁场，由平衡条件得，可以求出感应电流的大小；（3）线框匀速进入磁场过程中，由能量守恒定律得： ，即可求解产生的热量.

（1）由v-t图可知，在0-0.4s内线框在拉力F作用下，做初速度为0的匀加速度直线运动

由v-t图得：加速度

由牛顿第二定律得：

（2）线框以速度为匀速进入磁场，由平衡条件得：

解得：

（3）线框匀速进入磁场过程中，由能量守恒定律得：