问题
问答题
如图甲所示，一正方形金属线框位于有界匀强磁场区域内，线框的右边紧贴着边界．t=0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，经过时间t0穿出磁场．图乙所示为外力F随时间t变化的图象．若线框质量为m、电阻R及图象中的F0、t0均为已知量，则根据上述条件，请你推出：
（1）磁感应强度B的表达式；
（2）线框左边刚离开磁场前瞬间的感应电动势E的表达式．
答案
（1）线框运动的加速度：a=
…①F0 m
线框边长：l=
at02 …．②1 2
线框离开磁场前瞬间速度：
v=at0 …③
由牛顿第二定律知：
3F0-
=ma…④B2l2v R
解①②③④式得：B=8m3R F 20 t 50
（2）线框离开磁场前瞬间感应电动势：
E=BLv…⑥
由①②③④⑤⑥式得：E=2Rt0 F 20 m
答：（1）磁感应强度B的表达式为
；8m3R F 20 t 50
（2）线框左边刚离开磁场前瞬间的感应电动势E的表达式
．2Rt0 F 20 m