问题
填空题
如图甲所示,一正方形金属线框位于有界匀强磁场区域内,线框的右边紧贴着磁场边界,t=O时刻对线框施加一水平向右的外力F,让线框从静止开始做匀加速直线运动,在t0时刻穿出磁场;图乙为外力F随时间变化的图象,若线框质量为m、电阻为R,图象中的F、t0 也为已知量,则在穿出磁场时的速度V=______,匀强磁场的磁感强度B=______.

答案
(1)t=0时刻,线框的速度为零,线框没有感应电流,不受安培力,加速度为a=
①F0 m
线框的边长为 L=
at02=1 2 F0t02 2m
线框刚出磁场时的速度为 v=at0=
②此时线框所受的安培力为FA=BIL,I=F0t0 m BLv R
则得 FA=
③B2L2v R
根据牛顿第二定律得 F-FA=ma ④
①②③④联立得:B=2Rm L2t0