(2003•南京一模)如图所示,固定在匀强磁场中的水平导轨ab、cd的间距L1=0.5m,金属棒ad与导轨左端bc的距离

(2003•南京一模)如图所示,固定在匀强磁场中的水平导轨ab、cd的间距L1=0.5m,金属棒ad与导轨左端bc的距离L2=0.8m,整个闭合回路的电阻为R=0.2Ω,匀强磁场的方向竖直向下穿过整个回路.ad杆通过细绳跨过定滑轮接一个质量m=0.04kg的物体,不计一切摩擦.现使磁感应强度从零开始以[△B/△t]=0.2T/S 的变化率均匀地增大,求经过多长时间物体m刚好能离开地面?(g取10m/s2
熊俊斌 1年前 已收到1个回答 举报

liuke830530 幼苗

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解题思路: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.

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ad所受的安培力,即:mg=BIL…①
其中 B=
△B
△tt1…②
感应电流由变化的磁场产生 I=
E
R=
△Φ
△t•
1
R=
△B
△t•
L1L2
R…③
所以由上述两式可得:t=(
mgR

L21L2•
△t
△B)•
△t
△B=10s…④
答:经过10s物体m刚好能离开地面.

点评:
本题考点: 导体切割磁感线时的感应电动势;力的合成与分解的运用;法拉第电磁感应定律;电磁感应中的能量转化.

考点点评: 解决本题的关键掌握法拉第电磁感应定律E=N[△Φ/△t]=N[△B/△t]S,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.

1年前

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