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如图13所示,竖直向上的匀强磁场,开始时磁感应强度B=0.5 T,并且以=0.1 T/s在变化,水平轨道电阻不计,且不计摩擦阻力,宽0.5 m的导轨上放一电阻R0=0.1Ω的导体棒,并用水平线通过定滑轮吊着质量M=0.2kg的重物,轨道左端连接的电阻R=0.4 Ω,图中的l=0.8 m,求至少经过多长时间才能吊起重物.

 

 

 

 

 

 

 

答案

  495 s

解析:由法拉第电磁感应定律可求出回路感应电动势:

E=                        ①

由闭合电路欧姆定律可求出回路中电流    I=      ②

由于安培力方向向左,应用左手定则可判断出电流方向为顺时针方向(由上往下看).再根据楞次定律可知磁场增加,在t时磁感应强度为:

 B′ =(B·t)③

此时安培力为      F=BIlab                                       ④

由受力分析可知   F=mg                                            

由①②③④⑤式并代入数据:t=495 s

 

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