Question

（19分）如圖（a）所示，一邊長(zhǎng)L=2.5m，質(zhì)量m=0.5kg的正方形金屬線框，放在光滑絕緣的水平面上，整個(gè)裝置放在方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.6T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，它的一邊與磁場(chǎng)的邊界MN重合。在水平力F作用下由靜止開(kāi)始向左運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)5s線框被拉出磁場(chǎng)。測(cè)得金屬線框中的電流隨時(shí)間變化的圖像如圖（b）所示，在金屬線框被拉出的過(guò)程中，

（1）求通過(guò)線框?qū)Ь�截面的電量及線框的電阻;

（2）寫出水平力F隨時(shí)間t變化的表達(dá)式;

（3）已知在這5s內(nèi)力F做功3.58J，那么此過(guò)程中，線框產(chǎn)生的焦耳熱為是多少？

Answer 1

（1）1.25C，8；（2）F=0.1+0.4t；（3）3.33J；

【解析】

試題分析：（1）由圖b可知i—t圖像與橫軸所圍的面積即通過(guò)線框截面的電荷量。

所以 3分

由法拉第電磁感應(yīng)定律 3分

（2）由圖可知 2分

又 3分

所以框做勻加速運(yùn)動(dòng) 1分

由牛二定律 3分

（3）拉出磁場(chǎng)時(shí)線框的速度為 1分

對(duì)拉出線框過(guò)程，由動(dòng)能定理

2分

所以 1分

由其它方法求得正確結(jié)果同樣給分。

考點(diǎn)：電磁感應(yīng)、動(dòng)能定理