如图12-14所示,不计电阻的U形导轨水平放置,导轨宽,左端连接阻

如图12-14所示,不计电阻的U形导轨水平放置,导轨宽,左端连接阻值为0.4W的电阻R,在导轨上垂直于导轨放一电阻为0.1W的导体棒MN,并用水平轻绳通过定滑轮吊着质量为m=2.4g的重物,图中,开始重物与水平地面接触并处于静止,整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,磁感强度,并且的规律在增大,不计摩擦阻力,求至少经过多长时间才能将重物吊起?(

答案

t=1s


解析:

根据题意可知:开始导体棒没有运动时U形导轨和导体棒所构成的闭合回路的面积保持不变,而磁感应强度B在增大,由法拉第电磁感应定律得

而磁场的磁感应强度的变化规律

要把重物吊起来,则绳子的拉力必须大于或等于重力.

设经过时间t重物被吊起,此时磁感应强度为

所以安培力为

根据平衡条件得:     解得:t=1s

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