如图甲所示，光滑且足够长的平行金属导轨固定在绝缘水平桌面（纸面）上，间距L=0.5m，OP右侧存在垂直纸面向里的磁场，以O点为原点，水平向右为x轴正方向，磁感应强度大小B随x变化的图像如图乙所示。边长cd为L=0.5m、边长bc为d=0.8m的矩形金属细框置于导轨上。现使细框以v0=4m/s的速度水平向右运动，cd边运动到x=1.6m处时，对细框施加水平向右的外力F使其匀速进入x≥1.6m的磁场区域，cd边运动到x=2.4m处时撤去外力F。整个运动过程中细框始终与导轨接触良好。已知金属细框的质量为m=0.2kg，ab边和cd边的总电阻为R=0.25Ω，导轨电阻可忽略。在细框运动的过程中，求：
(1)cd边运动到x1=0.8m处时，细框的速度大小；
(2)撤去外力F前瞬间，F的瞬时功率；
(3)撤去外力F后，细框运动的位移大小。
【答案】(1)3m/s (2)3.24W (3)2.5m
【详解】（1）cd边从
运动到
的过程中，磁感强度大小
，
cd边产生的平均电动势为
（1分）
由闭合电路欧姆定律得
（1分）
对cd边由动量定理得
（1分）
解得：
（1分）
（2）cd边从
运动到
的过程中，同（1）可得cd边运动到
处时的速度大小为
由图可得
处的磁感应强度大小
。
在撤去外力
前瞬间，金属细框匀速运动，由受力平衡得
（1分）
撤去外力
前瞬间，
的瞬时功率为
（1分）
解得：
（2分）
（3）撤去外力
后，
、
边所在位置处的磁感应强度大小始终相差
回路中的感应电动势为
（1分）
由闭合电路欧姆定律得：
金属细框所受的合外力大小为
（1分）
对金属细框由动量定理可得
（1分）
可得撤去外力后，金属细框的位移大小为
（1分）
1、本网站所提供的信息，只供教育教学参考之用。
2、本网站及其会员一概毋须以任何方式就任何信息传递或传送的失误、不准确或错误对用户或任何其他人士负任何直接或间接的责任。
3、在法律允许的范围内，本网站在此声明,不承担用户或任何人士就使用或未能使用本网站所提供的信息或任何链接或项目所引致的任何直接、间接、附带、从属、特殊、惩罚性或惩戒性的损害赔偿。
4、访问者在从事与本网站相关的所有行为(包括但不限于访问浏览、利用、转载、宣传介绍)时，必须以善意且谨慎的态度行事；访问者不得故意或者过失的损害本网站的各类合法权益，不得利用本网站以任何方式直接或者间接的从事违反中华人民共和国法律、国际公约以及社会公德的行为。对于访问者利用本网站提供的信息而作出的任何决策、决定以及其后果，本网站不承担任何责任
5、本网站图片，文字之类版权，本网站无法鉴别所上传图片或文字的知识版权，如果侵犯，请及时通知我们，本网站将在第一时间及时删除。
6、凡以任何方式登录本网站或直接、间接使用本网站资料者，视为自愿接受本网站声明的约束。
GYEDU
