题目内容
【题目】如图所示,边长为L的正方形金属框,质量为m,电阻为R,用细线把它悬挂于一个有界的匀强磁场边缘,金属框的上半部处于磁场内,下半部处于磁场外,磁场随时间变化规律为B=kt(k>0),已知细线所能承受的最大拉力为2mg,求从t=0开始,经过多长时间细线会被拉断.
【答案】
【解析】
解:(1)依电磁感应规律有:
…………(1) (2分)
依…………(2) (1分)
又……………………(3) (1分)
解以上三式得:(1分)
依据楞次定律知,电流方向为逆时针方向。 (1分)
(2)设经时间t,细线刚要被拉断瞬间有:
…………………………(4) (1分)
则对线框受力分析有:
…………(5) (3分)
又t时刻有,………………(6) (1分)
解(4)、(5)、(6)得:
(1分)
本题考查的是电磁感应定律和力学综合的问题,根据电磁感应定律求出感应电流,再利用受力分析求得时间;
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