Question

如圖甲所示正方形金屬線框abcd，邊長L=2.5m、質(zhì)量m=0.5kg、各邊電阻均為1Ω。其水平放置在光滑絕緣的水平面上，它的ab邊與豎直向上的勻強磁場邊界MN重合，磁場的磁感應(yīng)強度B=0.8T�，F(xiàn)在水平拉力F作用下由靜止開始向左運動，經(jīng)過5s線框被拉出磁場。測得金屬線框的速度隨時間變化的圖象vt—t如乙圖所示，在金屬線框被拉出磁場的過程中。求：

（1）4s末線框cd邊的電壓大小

（2）4s末水平拉力F的大小

（3）已知在這5s內(nèi)拉力F做功1.92J，那么在此過程中，線框產(chǎn)生的焦耳熱是多少？

Answer 1

（1）1.2V；（2）0.9N；（3）1.67J。

【解析】

試題分析： (1) 4s末線框感應(yīng)電流

故此時線框cd邊的壓電為；

(2) 由圖像可得，線框運動的加速度為；

由牛頓第二定律得：F－FA＝ma 得拉力；

(3) 由動能定理可得：；

故產(chǎn)生的焦耳熱為。

考點：感應(yīng)電動勢，動能定理。