如图所示,一个边长为L的正文形金属框,质量为m,电阻为R.用细线把它悬挂于一个有界的磁场边缘.金属框架的上半部处于磁场内,下半部处于磁场外.磁场随时间均匀变化满足B=kt规

◎ 题目

如图所示,一个边长为L的正文形金属框,质量为m,电阻为R.用细线把它悬挂于一个有界的磁场边缘.金属框架的上半部处于磁场内,下半部处于磁场外.磁场随时间均匀变化满足B=kt规律.已知细线所能承受的最大拉力T0=2mg.求从t=0时起,经多长时间细线会被拉断.

◎ 答案

要使细线拉断,磁场强度必须增大,此时有:
ε=
△φ
△t
=
1
2
L2kt
t
=
1
2
kL2

I=
ε
R
=
kL2
2R
(方向为逆时针)
对线框受力分析如图示;
F=BIL=
k2L3
2R
t

刚拉断时有:T0=mg+F
即为:2mg=mg+
k2L3
2R
t

∴t=
2mgR
k2L3

答:从t=0时起,经t=
2mgR
k2L3
时间细线会被拉断.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,一个边长为L的正文形金属框,质量为m,电阻为R.用细线把它悬挂于一个有界的磁场边缘.金属框架的上半部处于磁场内,下半部处于磁场外.磁场随时间均匀变化满足B=kt规…”主要考查了你对  【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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