Question

如圖甲所示，一正方形金屬線框位于有界勻強磁場區域內，線框的右邊緊貼著邊界。t=0時刻對線框施加一水平向右的外力F，讓線框從靜止開始做勻加速直線運動，經過時間t₀穿出磁場，圖乙為外力F隨時間t變化的圖象。若線框質量m，電阻R及圖象中F_０、t₀均為已知量，則根據上述條件，請你推出：

　（1）磁感應強度B的計算表達式。

　（2）線框左邊剛離開磁場前瞬間的感應電動勢E的計算表達式。

Answer 1

(1)Ｂ＝                                          (2)E=                                  

解析:

解：線框運動的加速度：                                    ①

線框邊長：l=                                                                         ②

線框離開磁場前瞬間進后：υ＝at₀                 ③

由牛頓第二定律知：                               ④

解①②③④式得，Ｂ＝                                                        ⑤

線框離開磁場前瞬間

感應電動勢：E=Blυ                          ⑥

解⑤⑥式得：E=                                                 ⑦