Question

如圖（甲）所示，邊長為L=2。5m、質量m=0.50kg的正方形絕緣金屬線框，平放在光滑的水平桌面上，磁感應強度B=0.80T的勻強磁場方向豎直向上，金屬線框的邊ah與磁場的邊界MN重合。在力F作用下金屬線框由靜止開始向左運動．在5.0s內從磁場中拉出。測得金屬線框中的電流隨時間變化的圖象如圖（乙）所示，已知金屬線框的總電阻為R=4.0。

   （1）試判斷金屬線框從磁場中拉出的過程中，線框中的感應電流方向？

   （2）在5.0s內通過線框的電量是多少？

   （3）已知在5.0s內力F做功1 75J，那么金屬框從磁場拉出的過程中產生的焦耳熱是多少？

Answer 1

（1）逆時針（2）1.25C （3）1.75J

解析:

（1）由楞次定律（或右手定則），

線框中感應電流的方向為逆時針（或abcda）………………①

（2）……………………②

……………………③

……………………④

…………………………⑤

得：…………………………⑥

（3）由圖可知，t=5.0s時，I=0.5A………………⑦

……………………⑧

…………………………⑨

…………………………⑩

由能量守恒：……………………⑾

得Q=1.75J……………………⑿

評分細則：①②各2分，③④⑤共4分，⑥2分，⑦⑧⑨⑩共4分，⑾⑿各2分，沒有⑨但有其他相應過程也給1分，共18分。