题目内容
如图4-5-7所示,导轨是水平的,间距L1=0.5 m,ab杆与导轨左端的距离L2=0.8 m.由导轨与ab杆所构成的回路的总电阻R=0.2 Ω,方向竖直向下的匀强磁场的磁感应强度B0=1 T,重物的质量M=0.04 kg,用细绳通过定滑轮与ab杆的中点相连,各处的摩擦均可忽略不计.现使磁场以=0.2 T/s的变化率均匀地增大,试求当t为多少秒时,M刚好离开地面(取g=10 m/s2).
图4-5-7
解析:因为磁场在变化,在闭合回路中产生的是感生电动势,根据楞次定律和左手定则知ab受到的安培力方向向左,当F安≥Mg时,重物将被拉起.
根据法拉第电磁感应定律,感生电动势E==L1L2,回路中的感应电流为I=
ab杆所受的安培力F安=BL1I=(B0+t)L1I,
联立上述四个方程解得:t=()2-B0=5 s.
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