金属杆ab放在光滑的水平金属导轨上,与导轨组成闭合矩形电路,长l1=0.8m,宽l2=0.5m,回路的总电阻R=0.2Ω,且回路处在竖直向上的磁场中,金属杆用水平绳通过定滑轮连接质

◎ 题目

金属杆ab放在光滑的水平金属导轨上,与导轨组成闭合矩形电路,长l1=0.8m,宽l2=0.5m,回路的总电阻R=0.2Ω,且回路处在竖直向上的磁场中,金属杆用水平绳通过定滑轮连接质量M=0.04kg的木块(轻绳处于绷紧状态),磁感应强度从B=1T开始随时间均匀增强,5s末木块将离开水平面,不计一切摩擦,g取10m/s2,求回路中的电流.
魔方格

◎ 答案

据题,磁感应强度从B=1T开始随时间均匀增强,则磁场的磁感应强度有:
Bt=B+kt,B=1T.
根据法拉第电磁感应定律得回路中感应电动势为:
E=
△Φ
△t
=
△B
△t
?
S=kS
则感应电流为:
I=
E
R
=
kS
R
=
kl1l2
R

杆受到的安培力大小为:
F=BtIl2=(B+kt)Il2
由题,5s末木块将离开水平面时,由F=Mg得:
(B+kt)
kl1l2
R
l2=Mg
其中B=1T,t=5s,R=0.2Ω,l1=0.8m,l2=0.5m,M=0.04kg
代入解得:k=0.2T/s或k=-0.4T/s,若k为负值时,ab杆向右运动,重物不可能被提起,则舍去.
将k=0.2T/s代入I=
kl1l2
R

解得:I=0.4A.
答:回路中的电流为0.4A.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“金属杆ab放在光滑的水平金属导轨上,与导轨组成闭合矩形电路,长l1=0.8m,宽l2=0.5m,回路的总电阻R=0.2Ω,且回路处在竖直向上的磁场中,金属杆用水平绳通过定滑轮连接质…”主要考查了你对  【共点力的平衡】,【闭合电路欧姆定律】,【法拉第电磁感应定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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