(2010•长宁区二模)如图甲所示,一边长为l的正方形金属线框位于光滑水平面上,线框的右边紧贴着竖直向下的有界匀强磁场区

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  • 解题思路:线框在一水平向右的拉力F作用下从静止开始做匀加速直线运动,合外力保持不变,根据图象可知t=12t0时的外力,合外力不变可列式求解;根据匀变速直线运动规律可求出t=45t0时的速度,根据牛顿第二定律可求安培力,根据P=Fv即可求出此时发热功率.

    由图象可得:t=

    1

    2t0时外力 F1=2F0

    根据牛顿第二定律得,F0=2F0-F=ma①,又F=BIl②

    ③④联立得:I=

    F0

    Bl

    由图象可得t=

    4

    5t0时外力F2=

    13

    5F0

    根据牛顿第二定律得,F0=

    13

    5F0−F安′=ma

    解得:F安′=

    8

    5F0 ③

    由x=

    1

    2at2得;线框加速度为:a=

    2l

    t02

    所以t=

    4

    5t0时线框速度为v=at=

    2l

    t02

    4

    5t0=

    8l

    5t0

    由P=Fv得:线框的发热功率为:P热=F安′v=

    8

    5F0×

    8l

    5t0=

    64F0l

    25t0

    故答案为;

    F0

    Bl; [64/25

    F0l

    t0].

    点评:

    本题考点: 导体切割磁感线时的感应电动势;电功、电功率;电磁感应中的能量转化.

    考点点评: 本题的关键求出安培力,列出牛顿第二定律关于F-t的表达式,考查读图的能力.这里,安培力是联系力学与电磁感应的桥梁.

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