◎ 题目

图中abcd是一边长为l，具有质量的刚性导线框，位于水平面内，bc边中串接有电阻R，导线的电阻不计，虚线表示一匀强磁场区域的边界，它与线框的ab边平行，磁场区域的宽度为2l，磁感应强度为B，方向竖直向下，线框在一垂直于ab边的水平恒定拉力作用下，沿光滑水平面运动，直到通过磁场区域．已知ab边刚进入磁场时，线框便变为匀速运动，此时通过电阻R的电流的大小为i0，求： （1）请说明导线框刚进磁场到完全离开磁场的受力与运动情况． （2）试在图中的i-x坐标上定性画出：从导线框刚进磁场到完全离开磁场的过程中，流过电阻R的电流i的大小随ab边的位置坐标x变化的曲线．

◎ 答案

（1）根据线框所受安培力特点，可知： ①从ab边进入磁场到cd边进入磁场期间，线框是匀速运动（这时线框受磁场力和拉力平衡）． ②线框全部进入磁场后到ab边离开磁场前的这段时间（即ab边的位置在l与2l之间），线框的磁通不变，线框中无感应电流，i=0，这期间线框不受磁场力，线框在恒定拉力F的作用下加速，使ab边在离开磁场时的速度大于ab边在进入磁场时的速度． ③当ab边离开磁场右边界时线框中的感应电流i＞i0，其时线框（cd边）受到的磁场力大于恒定拉力（方向和恒定拉力相反），线框获得与运动方向相反的加速度．ab边离开磁场后（cd边还在磁场里），线圈做减速运动，使通过电阻R的电流i减小．这段时间使线框减速的反向加速度为：a= F磁-F m ，这段时间发生的物理过程是：速度逐渐减小，安培力逐渐减小，从而导致加速度逐渐减小，说明这段时间线框做加速度减小的减速运动． （2）通过电阻R的电流i的大小随ab边位置坐标x变化的曲线如图：

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“图中abcd是一边长为l，具有质量的刚性导线框，位于水平面内，bc边中串接有电阻R，导线的电阻不计，虚线表示一匀强磁场区域的边界，它与线框的ab边平行，磁场区域的宽度为2l，…”主要考查了你对  【闭合电路欧姆定律】，【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。