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安=ma①,又F安=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.