Question

如圖甲所示，水平邊界線MN、PQ之間有一勻強磁場，磁場方向垂直紙面向里．abcd為一正方形單匝導線框，ab邊緊靠下邊界PQ，線框的質量m=0.2kg，邊長L=1.0m，總電阻R=2.0．圖乙是線框在豎直向上的拉力F作用下由靜止開始向上運動的v-t圖象．已知線框在運動過程中始終在豎直平面內，且不發(fā)生轉動，t₁=0.5s，拉力大小F₁=10.4N；線框穿過磁場所用的時間t=4.8s;g取10m/s²．

（1）求勻強磁場的磁感應強度大小．

（2）在圖丙中畫出與v-t圖相對應的F—t圖象（不要求寫出解答過程）．

Answer 1

(1)

(2)

解析:

（1）由v-t圖象可知，磁場寬度

， ①　　（2分）

0—1.0s內線框運動的距離　　　（1分）

故0.5s末，線框的ab邊在磁場中，而cd邊仍在磁場外 ②（1分）

此時速度v₀=1.0m/s，　

拉力F₁=10.4N,         （1分）

加速度  ③　（1分）

感應電動勢E=BLv₀，  ④　（1分）

電流I=  ⑤　　　　　　（1分）

F—BIL—mg=ma₁⑥　　　（2分）

聯(lián)立解得  ⑦　（2分）　

（2）與v-t圖象相對應的F—t圖象如圖所示  ⑧