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

◎ 题目

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
魔方格

◎ 答案

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
△t
t1
…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
L21
L2
?
△t
△B
)?
△t
△B
=10s
…④
答:经过10s物体m刚好能离开地面.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“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…”主要考查了你对  【滑动摩擦力、动摩擦因数】,【力的合成】,【法拉第电磁感应定律】,【导体切割磁感线时的感应电动势】,【电磁感应现象中的磁变类问题】,【电磁感应现象中的切割类问题】  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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