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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;

答案

⑴根据q =t,由It图象得:q =1.25C   又根据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/s2 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

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