题目内容

【题目】小强同学设计了一个电磁天平,如图所示,等臂天平的左臂为挂盘,右臂挂有矩形线圈,两臂平衡.线圈的水平边长L=0.2m,匝数N=1000匝,总电阻R=1Ω,现在让线圈的下边处于方向垂直线圈平面向里匀强磁场内,磁感应强度B0=0.1T,线圈上部处在垂直纸面向外的匀强磁场,且磁感应强度B随时间均匀变大,磁感应强度的变化率=1×10-3T/s,磁场区域宽度d=0.2m.重力加速度g=10m/s2.求:

(1)线圈中感应电流的大小;

(2)当挂盘中放质量为m的物体时,天平再次平衡,求此时m为多大?

【答案】(1) 0.04A (2)

【解析】(1)由电磁感应定律得

由欧姆定律得

解得

代入数据得I=0.04A

(2)线圈受到安培力

天平平衡

代入数据可得

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