题目内容
如图,AB为竖直固定的金属棒,B为转轴,金属杆BC重为G、长为L,并可在竖直平面内绕B轴无摩擦转动,AC为轻质金属丝,∠ABC=37°.∠ACB=90°.从t=0时刻开始加上一个有界的均匀变化的匀强磁场,其磁感线垂直穿过△ABC的一部分,初始时刻磁感应强度B=0,变化率为K,整个闭合回路的总电阻为R,则回路中感应电流为______ 经过______时间后金属丝所受的拉力为零.
由题,磁感应强度均匀变化,B=kt,则
=k,根据法拉第电磁感应定律得感应电动势为:
E=
?
BC?BCcos37°?sin37°=k?
L?L?
?
=0.24kL2
感应电流为 I=
=
.
当金属线AC中拉力恰为零,BC的力矩平衡,以B转轴,由力矩平衡条件得:
G?
BC?sin37°=F?
BC
解得安培力:F=
G
又F=BIL,B=kt,
联立解得:t=
故答案为:
,
| △B |
| △t |
E=
| △B |
| △t |
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
| 4 |
| 5 |
| 3 |
| 5 |
感应电流为 I=
| E |
| R |
| 0.24kL2 |
| R |
当金属线AC中拉力恰为零,BC的力矩平衡,以B转轴,由力矩平衡条件得:
G?
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
解得安培力:F=
| 3 |
| 5 |
又F=BIL,B=kt,
联立解得:t=
| 2.5GR |
| k2L3 |
故答案为:
| 0.24kL2 |
| R |
| 2.5GR |
| k2L3 |
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