Question

【题目】如图（a）所示，两条间距为h的水平虚线之间存在方向水平向里的匀强磁场，磁感应强度大小按图（b）中B-t图像变化（图中已知）。现有一个“日”字形刚性金属线框ABCDEF，它的质量为m，EF中间接有一开关S，开关S闭合时三条水平边框的电阻均为R，其余各边电阻不计，AB=CD=EF=了，AD=DE=h，用两根轻质的绝缘细线把线框竖直悬挂住，AB恰好在磁场区域和的正中间，开始开关S处于断开状态。（未知）时刻细线恰好松弛，此后闭合开关同时剪断两根细线，当CD边刚进入磁场上边界时线框恰好做匀速运动（空气阻力不计）。求：

（1）的值；

（2）线框EF边刚离开磁场下边界时的速度；

Answer 1

【答案】（1）（2）

【解析】

试题分析：（1）由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势为，

线框中的电流，

线框受到的安培力，细线恰好松弛，细线拉力为零，

线框处于平衡状态，由平衡条件得，解得；

（2）当CD边到达M1N1时线框恰好做匀速直线运动，处于平衡状态，

由平衡条件得，电流，

CD棒切割磁感线产生的电动势，解得；