题目内容

如图所示，不计电阻的U形导轨水平放置，导轨宽l=0.5m，左端连接阻值为0.4Ω的电阻R，在导轨上垂直于导轨放一电阻为0.1Ω的导体棒MN，并用水平轻绳通过定滑轮吊着质量为m=2.4g的重物，图中L=0.8m，开始重物与水平地面接触并处于静止，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B0=0.5T，并且
ABAf
=0.1(T/s)的规律在增大，不计摩擦阻力，求：
（1）回路的感应电流强度I为多大？
（2）至少经过多长时间才能将重物吊起？（g=10m/s2）
分析：本题（1）根据法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律联立即可求解；题（2）的关键是明确刚好将重物吊起时应满足导体棒受到的安培力大小等于重物的重力，从而可求出对应的磁感应强度B的数值，然后再根据磁感应强度B与2时间的关系式求出对应的时间即可．
解答：解：（1）感应电动势为：E=
S△B
△t
=0.5×0.8×0.1V=0.04V，
则感应电流为：I=
E
R+r
=
0.04
0.4+0.1
A=0.08A    
（2）重物将被吊起时，应满足BIL=mg，可得B=
mg
IL
=
2.4
×10
-3
 
0.08×0.5
T=0.6T
由
B
 
0
=0.5T及
△B
△t
=0.1可得：B=
B
 
0
+
△B
△t
t=0.5+0.1t
将B=0.6T代入上式即得：t=1s
答：（1）回路的感应电流强度I为0.08A
    （2）至少经过1s时间才能将重物吊起
点评：找到将重物刚好吊起的条件是本题的关键，类比速度时间关系v=
v
 
0
+at，写出B=
B
 
0
+
△B
△t
t是本题的难点．
练习册系列答案
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精英家教网如图所示，不计电阻的矩形闭合导线框ABCD处于水平匀强磁场中，线框绕垂直于磁场的轴OO’匀速转动，并与理想变压器原线圈相连．副线圈连接着一只“22V，6W”灯泡，且灯泡正常发光．电路中熔断器熔断电流为0.3A．若线框输出电压u=66
2
sin100πt V，下列说法正确的是（　　）
A、图示位置线框中产生的交变电动势值最大
B、线框的转速为100r/s
C、变压器原、副线圈匝数之比为3：1
D、副线圈可接入消耗电功率为30W的用电器

如图所示，不计电阻的矩形闭合导线框ABCD处于水平匀强磁场中．线框绕垂直于磁场的轴00’匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈连接着一只“22 V，6 W”灯泡，且灯泡正常发光，电路中熔断器熔断电流为O．3 A，若线框输出电压ME，=66√虿sinl 007rt V，下列说法正确的是

A．图示位置线框中产生交变电动势值最大

B．线框中产生交变电压的频率为100Hz

C．变压器原、副线圈匝数之比为3∶1

D．副线圈可接入消耗电功率为30W的用电器

 
如图所示，不计电阻的圆环可绕Ｏ轴转动，ａｃ、ｂｄ是过Ｏ轴的导体辐条，圆环半径Ｒ＝10ｃｍ，圆环处于匀强磁场中且圆环平面与磁场垂直，磁感强度Ｂ＝10Ｔ，为使圆环匀速转动时电流表示数为2Ａ，则Ｍ与环间摩擦力的大小为多少?　

如图所示，不计电阻的矩形闭合导线框ABCD处于水平匀强磁场中．线框绕垂直于磁场的轴00’匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈连接着一只“22 V，6 W”灯泡，且灯泡正常发光，电路中熔断器熔断电流为O．3 A，若线框输出电压ME，=66√虿sinl 00t V，下列说法正确的是

A．图示位置线框中产生交变电动势值最大
B．线框中产生交变电压的频率为100Hz
C．变压器原、副线圈匝数之比为3∶1
D．副线圈可接入消耗电功率为30W的用电器

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