Question

如图所示，边长为L的正方形金属框，质量为m，电阻为R，用细线把它悬挂于一个有界的匀强磁场边缘，金属框的上半部处于磁场内，下半部处于磁场外．磁场随时间变化规律为B＝kt(k>0)，已知细线所能承受的最大拉力为2mg，求：

⑴线圈的感应电动势大小；

⑵细绳拉力最大时，导体棒受到的安培力大小；

⑶从t＝0开始直到细线会被拉断的时间。

 

Answer 1

【答案】

（1）E＝k·（2）F_安＝mg（3）t＝

【解析】⑴由题意知＝k         ………………………1分

根据法拉第电磁感应定律知E＝·S＝k·  ……2分

⑵当细线刚要断时：F_安＝mg    …………………2分

⑶I＝＝，B＝kt    ……………………………2分

解得：t＝   ……………………………………1分

由由题意知磁感强度的变化率为K，由法拉第电磁感应定律可求出感应电动势，由题意可知当细线刚要断开时安培力等于重力，根据该条件也可求出磁感强度大小，由B的变化规律可求出时刻t