题目内容
如图所示,边长为L、匝数为n的正方形金属线框,它的质量为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,磁场随时间的变化规律为B=kt.已知细线所能承受的最大拉力为2mg,则从t=0开始,经多长时间细线会被拉断?
根据法拉第电磁感应定律得:E=
=
s ①
s=
②
I=
③
联立①②③解得:F=BIl=B
=
,根据左手定则可知,安培力方向向下.
故当细线承受的最大拉力为2mg时有:
T=2mg=F+mg,将F代人解得:t=
.
故经过时间t=
细线会被拉断.
△Φ |
△t |
△B |
△t |
s=
L2 |
2 |
I=
E |
R |
联立①②③解得:F=BIl=B
kl3 |
2R |
k2l3t |
2R |
故当细线承受的最大拉力为2mg时有:
T=2mg=F+mg,将F代人解得:t=
2mgR |
nk2l3 |
故经过时间t=
2mgR |
nk2l3 |
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