Question

如圖甲所示，abcd是位于豎直平面內(nèi)的邊長(zhǎng)為10cm的正方形閉合金屬線框，線框的質(zhì)量為m=0.02Kg，電阻為R=0.1Ω．在線框的下方有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，MN是勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的水平邊界，并與線框的bc邊平行，磁場(chǎng)方向與線框平面垂直．現(xiàn)讓線框由距MN的某一高度從靜止開始下落，經(jīng)0.2s開始進(jìn)入磁場(chǎng)，圖乙是線框由靜止開始下落的速度一時(shí)間圖象．空氣阻力不計(jì)，g取10m/s²求：
（1）金屬框剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度；
（2）磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度．

Answer 1

分析：金屬框進(jìn)入磁場(chǎng)前所做的運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)，由圖分析可知，金屬框進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中做勻速直線運(yùn)動(dòng)．根據(jù)平衡條件和電磁感應(yīng)知識(shí)求解本題．

解答：解：（1）金屬框進(jìn)入磁場(chǎng)前所做的運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)．
　　　　　　則v=gt=10×0.2m/s=2m/s 
   （2）在金屬框進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中，金屬框所受安培力等于重力
　　　　　　即有mg=BIl　　　I=

Blv

R

　　　　　　　解得B=1T
答：（1）金屬框剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為2m/s；
　�。�2）磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為1T．

點(diǎn)評(píng)：本題考查讀圖能力和分析較為復(fù)雜的電磁感應(yīng)現(xiàn)象的能力．關(guān)鍵在于安培力的分析和計(jì)算．