Question

【題目】如圖（a）所示，兩條間距為h的水平虛線之間存在方向水平向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小按圖（b）中B-t圖像變化（圖中已知）。現(xiàn)有一個“日”字形剛性金屬線框ABCDEF，它的質(zhì)量為m，EF中間接有一開關(guān)S，開關(guān)S閉合時(shí)三條水平邊框的電阻均為R，其余各邊電阻不計(jì)，AB=CD=EF=了，AD=DE=h，用兩根輕質(zhì)的絕緣細(xì)線把線框豎直懸掛住，AB恰好在磁場區(qū)域和的正中間，開始開關(guān)S處于斷開狀態(tài)。（未知）時(shí)刻細(xì)線恰好松弛，此后閉合開關(guān)同時(shí)剪斷兩根細(xì)線，當(dāng)CD邊剛進(jìn)入磁場上邊界時(shí)線框恰好做勻速運(yùn)動（空氣阻力不計(jì)）。求：

（1）的值；

（2）線框EF邊剛離開磁場下邊界時(shí)的速度；

Answer 1

【答案】（1）（2）

【解析】

試題分析：（1）由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，感應(yīng)電動勢為，

線框中的電流，

線框受到的安培力，細(xì)線恰好松弛，細(xì)線拉力為零，

線框處于平衡狀態(tài)，由平衡條件得，解得；

（2）當(dāng)CD邊到達(dá)M1N1時(shí)線框恰好做勻速直線運(yùn)動，處于平衡狀態(tài)，

由平衡條件得，電流，

CD棒切割磁感線產(chǎn)生的電動勢，解得；