如图（1）所示，间距为d0的两条足够长光滑平行绝缘导轨放置在水平面内，导轨间有竖直方向且等间距间隔的匀强磁场，磁感应强度大小为B，磁场宽度及间距均为2L。导轨上有一正方形金属框abcd,质量为m,边长为L，ab、cd边与导轨平行。ab、cd边有电阻且阻值相同，bc和ad边电阻不计。金属框在沿导轨方向的恒定拉力F作用下从图示位置由静止起向右沿导轨运动，经过一段距离后进入第一个磁场。从bc边进入第一个磁场至bc边离开第一个磁场过程中，测得bc两端的电压随时间变化图像如图（2）所示。设Δt1=t1-0，Δt2=t2-t1。
（1）求金属框从静止起向右运动至bc边进入第一个磁场过程中运动的距离x；
（2）求出Δt2并比较Δt1和Δt2的大小；
（3）分析并在图（3）中定性画出bc边离开第一个磁场至刚进入第二个磁场过程中ad两端的电压随时间变化图像；
（4）求bc边刚进入第二个磁场时金属框所具有的动能。
【答案】（1）金属框从静止起向右运动至bc边进入第一个磁场过程中运动的距离x为；
（2）Δt2为，比较Δt1和Δt2的大小关系为Δt1＞Δt2；
（3）见解答；
（4）bc边刚进入第二个磁场时金属框所具有的动能为。
U
2
2
U
2
1
-
U
2
2
L
（2）Δt2为
2
B
d
0
L
U
1
+
U
2
（3）见解答；
（4）bc边刚进入第二个磁场时金属框所具有的动能为
m
U
2
1
2
B
2
d
2
0
【解答】
【点评】
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