水平面内固定一U形光滑金属导轨,轨道宽d=2m,导轨的左端接有R=0.3Ω的电阻,导轨上放一阻值为R0=0.1...
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水平面内固定一U形光滑金属导轨,轨道宽d =2m,导轨的左端接有R=0.3Ω的电阻,导轨上放一阻值为R0 =0.1Ω,m=0.1kg的导体棒ab,其余电阻不计,导体棒ab用水平轻线通过定滑轮连接处于水平地面上质量M=0.3 kg的重物,空间有竖直向上的匀强磁场,如图所示.已知t=0时,B=1T,,此时重物上方的连线刚刚被拉直.从t=0开始,磁场以=0.1 T/s均匀增加,取g=10m/s2.求:
(1)经过多长时间t物体才被拉离地面.
(2)在此时间t内电阻R上产生的电热Q.
【回答】
解:(1)由法拉第电磁感应定律可求出回路感应电动势
E= ①(2分)
由闭合电路欧姆定律可求出回路中电流
I= ②(2分)
在t时磁感应强度为
B′=(B+・t) ③(2分)
此时安培力为
④(2分)
物体被拉动的临界条件为
=Mg ⑤(2分)
由①②③④⑤式并代入数据得
t=20 s ⑥(2分)
所以经过t=20 s物体能被拉动.
(2)在此时间t内电阻R上产生的电热
Q = I2R t ⑦(2分)
由②⑥⑦式并代入数据得
Q =1.5J ⑧(2分)
知识点:专题八 电磁感应
题型:综合题
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