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高中物理人教版 (新课标)选修3选修3-2第四章 电磁感应4 法拉第电磁感应定律课时作业
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这是一份高中物理人教版 (新课标)选修3选修3-2第四章 电磁感应4 法拉第电磁感应定律课时作业，共7页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题(本题包括9小题，每小题6分，共54分．每小题只有一个选项正确)
1．闭合的金属环处于随时间均匀变化的匀强磁场中，磁场方向垂直于圆环平面，则
( )
A．环中产生的感应电动势均匀变化
B．环中产生的感应电流均匀变化
C．环中产生的感应电动势保持不变
D．环上某一小段导体所受的安培力保持不变
解析：由法拉第电磁感应定律知E＝neq \f(ΔΦ,Δt)＝neq \f(ΔB,Δt)·S，故当磁场均匀变化时，E保持不变，故电动势、电流保持不变，A、B错，C对；由安培力公式F＝BIl知，I、l不变，B变化，F变化，故D错．
答案：C
2．(2010·江苏高考)一矩形线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直．先保持线框的面积不变，将磁感应强度在1 s时间内均匀地增大到原来的两倍．接着保持增大后的磁感应强度不变，在1 s时间内，再将线框的面积均匀地减小到原来的一半．先后两个过程中，线框中感应电动势的比值为( )
A.eq \f(1,2) B．1
C．2 D．4
解析：根据法拉第电磁感应定律E＝eq \f(ΔΦ,Δt)＝eq \f(ΔBS,Δt)，设初始时刻磁感应强度为B0，线圈面积为S0，则第一种情况下的感应电动势为E1＝eq \f(ΔBS,Δt)＝eq \f(2B0－B0S0,1)＝B0S0；则第二种情况下的感应电动势为E2＝eq \f(ΔBS,Δt)＝eq \f(2B0S0－S0/2,1)＝B0S0，所以两种情况下线圈中的感应电动势相等，比值为1，故选项B正确．
答案：B
3．(2010·广东高考)如图1所示，平行导轨间有一矩形的匀强磁场区域，细金属棒PQ沿导轨从MN处匀速运动到M′N′的过程中，棒上感应电动势E随时间t变化的图示，可能正确的是( ) 图1
图2
解析：本题考查电磁感应产生的条件、感应电动势大小的计算．意在考查考生的理解能力、分析综合能力．金属棒匀速运动，进入磁场前和经过磁场后感应电动势均为零，经过磁场过程中产生的感应电动势大小恒定，故A正确．
答案：A
4．图3中两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚线间的距离为l，磁场方向垂直纸面向外，abcd是位于纸面内的梯形线圈，ab与cd间的距离也为l.t＝0时刻，cd边与磁场区域边界重合(如图)．现令线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域．取沿a→b→c→d→a的感应电流方向为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流i随时间t变化的图线可能 图3
是( )
图4
解析：在梯形线圈进入磁场过程中，线圈右侧做切割磁感线运动，回路中产生顺时针电流，且有效切割长度增加，由E＝BLv知感应电动势增大，由闭合电路欧姆定律知回路中的感应电流增大；在线圈穿出磁场的过程中，线圈左侧做切割磁感线运动，回路中产生逆时针电流，且有效长度在增加，回路中的感应电流增大．故只有选项B正确．
答案：B
5．如图5所示的电路中，A1和A2是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可以忽略．下列说法中正确的是( )
A．合上开关S接通电路时，A2先亮，A1后亮，然后一样亮
B．合上开关S接通电路时，A1和A2始终一样亮 图5
C．断开开关S切断电路时，A2立刻熄灭，A1过一会儿才熄灭
D．断开开关S切断电路时，A1和A2都立刻熄灭
解析：通电瞬间，L中有自感电动势产生，与L在同一支路的灯A1要逐渐变亮，而A2和电源构成回路则立即亮；稳定后，A1与A2并联，两灯一样亮．断开开关瞬间，L中有自感电动势，相当于电源，与A1、A2构成回路，所以两灯都过一会儿熄灭．综上所述，选项A正确．
答案：A
6．图6是法拉第做成的世界上第一台发电机模型的原理图．将铜盘放在磁场中，让磁感线垂直穿过铜盘；图中a、b导线与铜盘的中轴线处在同一竖直平面内；转动铜盘，就可以使闭合电路获得电流．若图中铜盘半径为L，匀强磁场的磁感应强度为B，回路总电阻为R，从上往下看逆时针匀速转动铜盘的角速度为ω.则下列说法正确的是( ) 图6
A．回路中有大小和方向周期性变化的电流
B．回路中电流大小恒定，且等于eq \f(BL2ω,R)
C．回路中电流方向不变，且从b导线流进灯泡，再从a导线流向旋转的铜盘
D．若将匀强磁场改为仍然垂直穿过铜盘的正弦变化的磁场，不转动铜盘，灯泡中也会有电流流过
解析：把铜盘看做若干条由中心指向边缘的铜棒组合而成，当铜盘转动时，每根金属棒都在切割磁感线，相当于电源，由右手定则知，中心为电源正极，盘边缘为负极，若干个相同的电源并联对外供电，电流方向由b经灯泡再从a流向铜盘，方向不变，C对，A错．回路中感应电动势为E＝BLeq \(v,\s\up6(－))＝eq \f(1,2)BωL2，所以电流I＝eq \f(E,R)＝eq \f(BωL2,2R)，B错．当铜盘不动，磁场按正弦规律变化时，铜盘中形成涡流，但没有电流通过灯泡，D错．
答案：C
7．如图7所示，金属棒ab置于水平放置的金属导体框架cdef上，棒ab与框架接触良好．从某一时刻开始，给这个空间施加一个斜向上的匀强磁场，并且磁场均匀增加，ab棒仍静止，在磁场均匀增加的过程中，关于ab棒受到的摩擦力，下列说法正确的是( ) 图7
A．摩擦力大小不变，方向向右
B．摩擦力变大，方向向右
C．摩擦力变大，方向向左
D．摩擦力变小，方向向左
解析：由法拉第电磁感应定律，ab中产生的电流的大小恒定，方向由b到a，由左手定则，ab受到的安培力方向向左下方，F＝BIL，由于B均匀变大，F变大，F的水平分量Fx变大，静摩擦力Ff＝Fx变大，方向向右，B正确．
答案：B
8．(2010·江苏高考)如图8所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，电感L的电阻不计，电阻R的阻值大于灯泡D的阻值．在t＝0时刻闭合开关S，经过一段时间后，在t＝t1时刻断开S.下列表示A、B两点间电压UAB随时间t变化的图象中，正确的是( )
图8
图9
解析：本题考查自感现象和闭合电路欧姆定律．开关S闭合的瞬间，由于L的阻碍作用，由R与L组成的支路相当于断路，后来由于L的阻碍作用不断减小，相当于外电路并联部分的电阻不断减小，根据闭合电路欧姆定律I＝eq \f(E,R＋r)，整个电路中的总电流增大，由U内＝Ir得内电压增大，由UAB＝E－Ir得路端电压UAB减小．电路稳定后，由于R的阻值大于灯泡D的阻值，所以流过L支路的电流小于流过灯泡D的电流．当开关断开时，由于电感L的自感作用，流过灯泡D的电流立即与流过L电流相等，与灯泡原来的电流方向相反且逐渐减小，即UAB反向减小，选项B正确．
答案：B
9．用相同导线绕制的边长为L或2L的四个闭合导线框，以相同的速度匀速进入右侧匀强磁场，如图10所示．在每个线框进入磁场的过程中，M、N两点间的电压分别为Ua、Ub、Uc、Ud.下列判断正确的是( )
图10
A．Ua＜Ub＜Uc＜Ud B．Ua＜Ub＜Ud＜Uc
C．Ua＝Ub＜Ud＝Uc D．Ub＜Ua＜Ud＜Uc
解析：线框进入磁场后切割磁感线，a、b产生的感应电动势是c、d产生的感应电动势的一半．而不同的线框的电阻不同．设a线框电阻为4r，b、c、d线框的电阻分别为6r、8r、6r，则
Ua＝BLv·eq \f(3r,4r)＝eq \f(3BLv,4)，Ub＝BLv·eq \f(5r,6r)＝eq \f(5BLv,6)，
Uc＝B2Lv·eq \f(6r,8r)＝eq \f(3BLv,2)，Ud＝B2Lv·eq \f(4r,6r)＝eq \f(4BLv,3).
所以B正确．
答案：B
二、非选择题(本题包括3小题，共46分)
10．(15分)如图11所示，匀强磁场的磁感应强度B＝0.1 T，金属棒AD长0.4 m，与框架宽度相同，电阻r＝1/3 Ω，框架电阻不计，电阻R1＝2 Ω，R2＝1 Ω.当金属棒以5 m/s速度匀速向右运动时，求：
(1)流过金属棒的感应电流为多大？ 图11
(2)若图中电容器C为0.3 μF，则电容器中储存多少电荷量？
解析：(1)金属棒产生的电动势E＝BLv＝0.2 V
外电阻R＝eq \f(R1R2,R1＋R2)＝eq \f(2,3) Ω
通过金属棒的电流I＝eq \f(E,R＋r)＝0.2 A
(2)电容器两板间的电压U＝IR＝eq \f(2,15) V
带电荷量Q＝CU＝4×10－8 C.
答案：(1)0.2 A (2)4×10－8 C
11．(15分)如图12甲所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为L.M、P两点间接有阻值为R的电阻．一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直．整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下．导轨和金属杆的电阻可忽略．让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦．
图12
(1)由b向a方向看到的装置如图12乙所示，请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图；
(2)在加速下滑过程中，当ab杆的速度大小为v时，求此时ab杆中的电流及其加速度的大小；
(3)求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值．
解析：(1)如图所示，重力mg，竖直向下；支持力FN，垂直斜面向上；安培力F，沿斜面向上．
(2)当ab杆速度为v时，感应电动势E＝BLv，此时电路中电流
I＝eq \f(E,R)＝eq \f(BLv,R)
ab杆受到安培力F＝BIL＝eq \f(B2L2v,R)
根据牛顿运动定律，有
ma＝mgsinθ－F＝mgsinθ－eq \f(B2L2v,R)，a＝gsinθ－eq \f(B2L2v,mR).
(3)当eq \f(B2L2v,R)＝mgsinθ时，ab杆达到最大速度vm＝eq \f(mgRsinθ,B2L2).
答案：(1)见解析 (2)eq \f(BLv,R) gsinθ－eq \f(B2L2v,mR) (3)eq \f(mgRsinθ,B2L2)
12．(16分)如图13甲所示，一边长L＝2.5 m、质量m＝0.5 kg的正方形金属线框，放在光滑绝缘的水平面上，整个装置处在方向竖直向上、磁感应强度B＝0.8 T的匀强磁场中，它的一边与磁场的边界MN重合．在水平力F作用下由静止开始向左运动，经过5 s线框被拉出磁场．测得金属线框中的电流随时间变化的图象如图乙所示，在金属线框被拉出的过程中．
图13
(1)求通过线框导线截面的电荷量及线框的电阻；
(2)写出水平力F随时间变化的表达式；
(3)已知在这5 s内力F做功1.92 J，那么在此过程中，线框产生的焦耳热是多少？
解析：(1)根据q＝eq \x\t(I)t，由I－t图象得：q＝1.25 C
又根据eq \x\t(I)＝eq \f(\x\t(E),R)＝eq \f(ΔΦ,Rt)＝eq \f(BL2,Rt)，得R＝4 Ω.
(2)由电流图象可知，感应电流随时间变化的规律：I＝0.1t
由感应电流I＝eq \f(BLv,R)，可得金属框的速度随时间也是线性变化的，v＝eq \f(RI,BL)＝0.2t
线框做匀加速直线运动，加速度a＝0.2 m/s2
线框在外力F和安培力FA作用下做匀加速直线运动，F－FA＝ma
得力F＝(0.2t＋0.1)N.
(3)t＝5 s时，线框从磁场中拉出时的速度v5＝at＝1 m/s
线框中产生的焦耳热Q＝W－eq \f(1,2)mv52＝1.67 J.
答案：(1)1.25 C 4 Ω (2)F＝(0.2t＋0.1) N (3)1.67 J
一、选择题(本题包括9小题，每小题6分，共54分．每小题只有一个选项正确)
1．闭合的金属环处于随时间均匀变化的匀强磁场中，磁场方向垂直于圆环平面，则
( )
A．环中产生的感应电动势均匀变化
B．环中产生的感应电流均匀变化
C．环中产生的感应电动势保持不变
D．环上某一小段导体所受的安培力保持不变
解析：由法拉第电磁感应定律知E＝neq \f(ΔΦ,Δt)＝neq \f(ΔB,Δt)·S，故当磁场均匀变化时，E保持不变，故电动势、电流保持不变，A、B错，C对；由安培力公式F＝BIl知，I、l不变，B变化，F变化，故D错．
答案：C
2．(2010·江苏高考)一矩形线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直．先保持线框的面积不变，将磁感应强度在1 s时间内均匀地增大到原来的两倍．接着保持增大后的磁感应强度不变，在1 s时间内，再将线框的面积均匀地减小到原来的一半．先后两个过程中，线框中感应电动势的比值为( )
A.eq \f(1,2) B．1
C．2 D．4
解析：根据法拉第电磁感应定律E＝eq \f(ΔΦ,Δt)＝eq \f(ΔBS,Δt)，设初始时刻磁感应强度为B0，线圈面积为S0，则第一种情况下的感应电动势为E1＝eq \f(ΔBS,Δt)＝eq \f(2B0－B0S0,1)＝B0S0；则第二种情况下的感应电动势为E2＝eq \f(ΔBS,Δt)＝eq \f(2B0S0－S0/2,1)＝B0S0，所以两种情况下线圈中的感应电动势相等，比值为1，故选项B正确．
答案：B
3．(2010·广东高考)如图1所示，平行导轨间有一矩形的匀强磁场区域，细金属棒PQ沿导轨从MN处匀速运动到M′N′的过程中，棒上感应电动势E随时间t变化的图示，可能正确的是( ) 图1
图2
解析：本题考查电磁感应产生的条件、感应电动势大小的计算．意在考查考生的理解能力、分析综合能力．金属棒匀速运动，进入磁场前和经过磁场后感应电动势均为零，经过磁场过程中产生的感应电动势大小恒定，故A正确．
答案：A
4．图3中两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚线间的距离为l，磁场方向垂直纸面向外，abcd是位于纸面内的梯形线圈，ab与cd间的距离也为l.t＝0时刻，cd边与磁场区域边界重合(如图)．现令线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域．取沿a→b→c→d→a的感应电流方向为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流i随时间t变化的图线可能 图3
是( )
图4
解析：在梯形线圈进入磁场过程中，线圈右侧做切割磁感线运动，回路中产生顺时针电流，且有效切割长度增加，由E＝BLv知感应电动势增大，由闭合电路欧姆定律知回路中的感应电流增大；在线圈穿出磁场的过程中，线圈左侧做切割磁感线运动，回路中产生逆时针电流，且有效长度在增加，回路中的感应电流增大．故只有选项B正确．
答案：B
5．如图5所示的电路中，A1和A2是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可以忽略．下列说法中正确的是( )
A．合上开关S接通电路时，A2先亮，A1后亮，然后一样亮
B．合上开关S接通电路时，A1和A2始终一样亮 图5
C．断开开关S切断电路时，A2立刻熄灭，A1过一会儿才熄灭
D．断开开关S切断电路时，A1和A2都立刻熄灭
解析：通电瞬间，L中有自感电动势产生，与L在同一支路的灯A1要逐渐变亮，而A2和电源构成回路则立即亮；稳定后，A1与A2并联，两灯一样亮．断开开关瞬间，L中有自感电动势，相当于电源，与A1、A2构成回路，所以两灯都过一会儿熄灭．综上所述，选项A正确．
答案：A
6．图6是法拉第做成的世界上第一台发电机模型的原理图．将铜盘放在磁场中，让磁感线垂直穿过铜盘；图中a、b导线与铜盘的中轴线处在同一竖直平面内；转动铜盘，就可以使闭合电路获得电流．若图中铜盘半径为L，匀强磁场的磁感应强度为B，回路总电阻为R，从上往下看逆时针匀速转动铜盘的角速度为ω.则下列说法正确的是( ) 图6
A．回路中有大小和方向周期性变化的电流
B．回路中电流大小恒定，且等于eq \f(BL2ω,R)
C．回路中电流方向不变，且从b导线流进灯泡，再从a导线流向旋转的铜盘
D．若将匀强磁场改为仍然垂直穿过铜盘的正弦变化的磁场，不转动铜盘，灯泡中也会有电流流过
解析：把铜盘看做若干条由中心指向边缘的铜棒组合而成，当铜盘转动时，每根金属棒都在切割磁感线，相当于电源，由右手定则知，中心为电源正极，盘边缘为负极，若干个相同的电源并联对外供电，电流方向由b经灯泡再从a流向铜盘，方向不变，C对，A错．回路中感应电动势为E＝BLeq \(v,\s\up6(－))＝eq \f(1,2)BωL2，所以电流I＝eq \f(E,R)＝eq \f(BωL2,2R)，B错．当铜盘不动，磁场按正弦规律变化时，铜盘中形成涡流，但没有电流通过灯泡，D错．
答案：C
7．如图7所示，金属棒ab置于水平放置的金属导体框架cdef上，棒ab与框架接触良好．从某一时刻开始，给这个空间施加一个斜向上的匀强磁场，并且磁场均匀增加，ab棒仍静止，在磁场均匀增加的过程中，关于ab棒受到的摩擦力，下列说法正确的是( ) 图7
A．摩擦力大小不变，方向向右
B．摩擦力变大，方向向右
C．摩擦力变大，方向向左
D．摩擦力变小，方向向左
解析：由法拉第电磁感应定律，ab中产生的电流的大小恒定，方向由b到a，由左手定则，ab受到的安培力方向向左下方，F＝BIL，由于B均匀变大，F变大，F的水平分量Fx变大，静摩擦力Ff＝Fx变大，方向向右，B正确．
答案：B
8．(2010·江苏高考)如图8所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，电感L的电阻不计，电阻R的阻值大于灯泡D的阻值．在t＝0时刻闭合开关S，经过一段时间后，在t＝t1时刻断开S.下列表示A、B两点间电压UAB随时间t变化的图象中，正确的是( )
图8
图9
解析：本题考查自感现象和闭合电路欧姆定律．开关S闭合的瞬间，由于L的阻碍作用，由R与L组成的支路相当于断路，后来由于L的阻碍作用不断减小，相当于外电路并联部分的电阻不断减小，根据闭合电路欧姆定律I＝eq \f(E,R＋r)，整个电路中的总电流增大，由U内＝Ir得内电压增大，由UAB＝E－Ir得路端电压UAB减小．电路稳定后，由于R的阻值大于灯泡D的阻值，所以流过L支路的电流小于流过灯泡D的电流．当开关断开时，由于电感L的自感作用，流过灯泡D的电流立即与流过L电流相等，与灯泡原来的电流方向相反且逐渐减小，即UAB反向减小，选项B正确．
答案：B
9．用相同导线绕制的边长为L或2L的四个闭合导线框，以相同的速度匀速进入右侧匀强磁场，如图10所示．在每个线框进入磁场的过程中，M、N两点间的电压分别为Ua、Ub、Uc、Ud.下列判断正确的是( )
图10
A．Ua＜Ub＜Uc＜Ud B．Ua＜Ub＜Ud＜Uc
C．Ua＝Ub＜Ud＝Uc D．Ub＜Ua＜Ud＜Uc
解析：线框进入磁场后切割磁感线，a、b产生的感应电动势是c、d产生的感应电动势的一半．而不同的线框的电阻不同．设a线框电阻为4r，b、c、d线框的电阻分别为6r、8r、6r，则
Ua＝BLv·eq \f(3r,4r)＝eq \f(3BLv,4)，Ub＝BLv·eq \f(5r,6r)＝eq \f(5BLv,6)，
Uc＝B2Lv·eq \f(6r,8r)＝eq \f(3BLv,2)，Ud＝B2Lv·eq \f(4r,6r)＝eq \f(4BLv,3).
所以B正确．
答案：B
二、非选择题(本题包括3小题，共46分)
10．(15分)如图11所示，匀强磁场的磁感应强度B＝0.1 T，金属棒AD长0.4 m，与框架宽度相同，电阻r＝1/3 Ω，框架电阻不计，电阻R1＝2 Ω，R2＝1 Ω.当金属棒以5 m/s速度匀速向右运动时，求：
(1)流过金属棒的感应电流为多大？ 图11
(2)若图中电容器C为0.3 μF，则电容器中储存多少电荷量？
解析：(1)金属棒产生的电动势E＝BLv＝0.2 V
外电阻R＝eq \f(R1R2,R1＋R2)＝eq \f(2,3) Ω
通过金属棒的电流I＝eq \f(E,R＋r)＝0.2 A
(2)电容器两板间的电压U＝IR＝eq \f(2,15) V
带电荷量Q＝CU＝4×10－8 C.
答案：(1)0.2 A (2)4×10－8 C
11．(15分)如图12甲所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为L.M、P两点间接有阻值为R的电阻．一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直．整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下．导轨和金属杆的电阻可忽略．让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦．
图12
(1)由b向a方向看到的装置如图12乙所示，请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图；
(2)在加速下滑过程中，当ab杆的速度大小为v时，求此时ab杆中的电流及其加速度的大小；
(3)求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值．
解析：(1)如图所示，重力mg，竖直向下；支持力FN，垂直斜面向上；安培力F，沿斜面向上．
(2)当ab杆速度为v时，感应电动势E＝BLv，此时电路中电流
I＝eq \f(E,R)＝eq \f(BLv,R)
ab杆受到安培力F＝BIL＝eq \f(B2L2v,R)
根据牛顿运动定律，有
ma＝mgsinθ－F＝mgsinθ－eq \f(B2L2v,R)，a＝gsinθ－eq \f(B2L2v,mR).
(3)当eq \f(B2L2v,R)＝mgsinθ时，ab杆达到最大速度vm＝eq \f(mgRsinθ,B2L2).
答案：(1)见解析 (2)eq \f(BLv,R) gsinθ－eq \f(B2L2v,mR) (3)eq \f(mgRsinθ,B2L2)
12．(16分)如图13甲所示，一边长L＝2.5 m、质量m＝0.5 kg的正方形金属线框，放在光滑绝缘的水平面上，整个装置处在方向竖直向上、磁感应强度B＝0.8 T的匀强磁场中，它的一边与磁场的边界MN重合．在水平力F作用下由静止开始向左运动，经过5 s线框被拉出磁场．测得金属线框中的电流随时间变化的图象如图乙所示，在金属线框被拉出的过程中．
图13
(1)求通过线框导线截面的电荷量及线框的电阻；
(2)写出水平力F随时间变化的表达式；
(3)已知在这5 s内力F做功1.92 J，那么在此过程中，线框产生的焦耳热是多少？
解析：(1)根据q＝eq \x\t(I)t，由I－t图象得：q＝1.25 C
又根据eq \x\t(I)＝eq \f(\x\t(E),R)＝eq \f(ΔΦ,Rt)＝eq \f(BL2,Rt)，得R＝4 Ω.
(2)由电流图象可知，感应电流随时间变化的规律：I＝0.1t
由感应电流I＝eq \f(BLv,R)，可得金属框的速度随时间也是线性变化的，v＝eq \f(RI,BL)＝0.2t
线框做匀加速直线运动，加速度a＝0.2 m/s2
线框在外力F和安培力FA作用下做匀加速直线运动，F－FA＝ma
得力F＝(0.2t＋0.1)N.
(3)t＝5 s时，线框从磁场中拉出时的速度v5＝at＝1 m/s
线框中产生的焦耳热Q＝W－eq \f(1,2)mv52＝1.67 J.
答案：(1)1.25 C 4 Ω (2)F＝(0.2t＋0.1) N (3)1.67 J
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