题目内容

如图所示,导轨是水平的,其间距L1=0.5m,ab杆与左端的距离L2=0.8m,由导轨与ab杆所构成的回路电阻为0.2Ω.方向垂直导轨平面向下的匀强磁场的磁感应强度B=1T,滑轮下挂一重物质量为0.04kg,ab杆与导轨的摩擦不计,现使磁场以
△B△t
=0.2T/s
的变化率均匀地增大,由磁场开始变化起计时,
求当时间t为多少时,重物刚好离开地面?(g取10m/s2
分析:穿过回路的磁感应强度均匀变化,知产生的感应电流恒定,则ad所受的安培力增大,当安培力等于m的重力时,重物被吊起,根据平衡求出被吊起时的磁感应强度的大小,再根据磁感应强度的变化率求出经历的时间.
解答:解:物体刚要离开地面时,其受到的拉力F等于它的重力mg,而拉力F等于棒aB所受的安培力,即:mg=FA=BIL1
又:B=B0+
△B
△t
t

I=
E
R
 ③
根据法拉第电磁感应定律:E=s
△B
△t

S=L1L2
联立①②③④⑤得:t=5s
答:当时间t为5s时,重物刚好离开地面.
点评:知道磁感应强度的变化率恒定,感应电流则恒定,根据共点力平衡进行求解.
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