Question

如圖1所示，在磁感應強度B=1.0T的有界勻強磁場中（MN為邊界），用外力將邊長為L=10cm的正方形金屬線框向右勻速拉出磁場，以bc邊剛離開磁場的時刻為計時起點（即此時t=0），在線框拉出磁場的過程中，ab邊受到的磁場力F隨時間t變化的關系如圖2所示．t=0.02s時金屬框中的感應電流I=

0.2

A，金屬框拉出的過程中產生的焦耳熱為

2.0×10^-3

J．

Answer 1

分析：由圖讀出t=0.02s時刻F=0.02N．ab邊受到的磁場力F隨時間t變化的關系為F=BI（L-vt），可知BIL等于縱截距0.02N，即可求出I．由F=BIL求出金屬框中的感應電流I．由平衡條件求出外力的大小F_外，根據功能關系求出金屬框拉出的過程中產生的焦耳熱．

解答：解：由圖知，ab邊受到的磁場力F隨時間t變化的關系為F=BI（L-vt）=BIL-BIvt，則數學知識知識得知，BIL等于縱截距0.02N，即BIL=0.02，I=

0.02

BL

=

0.02

1×0.1

A=0.2A．
根據平衡條件得：所用外力的大小為F_外=F_安=BIL=0.02N，根據功能關系得，金屬框拉出的過程中產生的焦耳熱Q=F_外L=0.02×0.1J=2×10^-3J．
故答案為：0.2，2×10^-3．

點評：本題的解題關鍵是得到ab邊受到的磁場力F的表達式，由圖象讀出截距，再根據功能關系求解熱量．