如图甲所示,一边长L=2.5m、质量m=0.5kg的正方形金属线框,放在光滑
如图甲所示,一边长
L=2.5m、质量
m=0.5kg的正方形金属线框,放在光滑绝缘的水平面上,整个装置放在方向竖直向上、磁感应强度
B=0.8T的匀强磁场中,它的一边与磁场的边界
MN重合。在水平力
F作用下由静止开始向左运动,经过5s线框被拉出磁场。测得金属线框中的电流随时间变化的图像如乙图所示,在金属线框被拉出的过程中。
⑴求通过线框导线截面的电量及线框的电阻;
⑵求t=3s时水平力F的大小;
⑴根据
q =
t,由
I-
t图象得:
q =1.25C 又根据

=

=

得
R = 4Ω ⑵由电流图像可知,感应电流随时间变化的规律:
I=0.1t 由感应电流

,可得金属框的速度随时间也是线性变化的,

线框做匀加速直线运动,加速度
a = 0.2m/s
2 线框在外力
F和安培力
FA作用下做匀加速直线运动,

得力
F=(0.2
t+0.1)N 所以t=3s时,水平力