如图甲所示,在光滑绝缘水平面内的坐标系xoy中,在0≤x<1.0m区域内存在匀强磁场,磁感应强度B=2.0T,磁场方向垂直向里.一质量为m=1.0kg、边长为L=0.50m、总电阻为R=1.0Ω

◎ 题目

如图甲所示,在光滑绝缘水平面内的坐标系xoy中,在0≤x<1.0m区域内存在匀强磁场,磁感应强度B=2.0T,磁场方向垂直向里.一质量为m=1.0kg、边长为L=0.50m、总电阻为R=1.0Ω的正方形线框静止于xoy平面内,线框的一边与Y轴重合.现让线框在沿x轴正方向的外力F作用下,从静止开始以加速度a=1.0m/s2沿x轴正方向作匀加速直线运动.求:
(1)线框刚好全部出磁场前瞬间的发热功率P为多少?
(2)规定x正方向为F的正方向,试在图乙给出的坐标纸上作出外力F随时间t的图象(不要求有计算过程,但必须标明各段的起始坐标值,取

3
=1.7,

2
=1.4)
魔方格

◎ 答案

(1)设线框刚出磁场时速度为v
由运动学公式可得v2=6al 
由法拉第电磁感应定律 E=Blv 
由电热功率公式有 P=
E2
R

解得 P=
6B2l3a
R
=3W

(2)每段图象

魔方格

答:(1)线框刚好全部出磁场前瞬间的发热功率P为3W.
(2)外力F随时间t的图象如图.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图甲所示,在光滑绝缘水平面内的坐标系xoy中,在0≤x<1.0m区域内存在匀强磁场,磁感应强度B=2.0T,磁场方向垂直向里.一质量为m=1.0kg、边长为L=0.50m、总电阻为R=1.0Ω…”主要考查了你对  【匀变速直线运动的位移与速度的关系】,【电功】,【电功率】,【导体切割磁感线时的感应电动势】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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