Question

【題目】如圖甲所示，空間存在一有界勻強磁場，磁場的左邊界如虛線所示，虛線右側足夠大區域存在磁場，磁場方向豎直向下．在光滑絕緣水平面內有一長方形金屬線框， ab邊長為l=0.2m,線框質量m=0.1kg、電阻R=0.1Ω，在水平向右的外力F作用下，以初速度v0=1m/s勻加速進入磁場，外力F大小隨時間t變化的圖線如圖乙所示．以線框右邊剛進入磁場時開始計時，求：

（1）勻強磁場的磁感應強度B

（2）線框進入磁場的過程中，通過線框的電荷量q；

Answer 1

【答案】（1）0.5T（2）0.75C；

【解析】（1）由圖像可知，當線框全部進入磁場后， 線框的加速度：

0時刻線框所受的安培力： ，且：

由牛頓第二定律： 解得： ；

（2）線框進入磁場過程通過截面電量： 由法拉第電磁感應定律得：

由閉合電路歐姆定律得： 解得:電量：

由勻變速直線運動得： 代入上式，解得：