Question

如圖12－14所示，不計(jì)電阻的U形導(dǎo)軌水平放置，導(dǎo)軌寬，左端連接阻值為0.4W的電阻R，在導(dǎo)軌上垂直于導(dǎo)軌放一電阻為0.1W的導(dǎo)體棒MN，并用水平輕繩通過(guò)定滑輪吊著質(zhì)量為m＝2.4g的重物，圖中，開(kāi)始重物與水平地面接觸并處于靜止，整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感強(qiáng)度，并且的規(guī)律在增大，不計(jì)摩擦阻力，求至少經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間才能將重物吊起？（）

Answer 1

t＝1s

解析:

根據(jù)題意可知：開(kāi)始導(dǎo)體棒沒(méi)有運(yùn)動(dòng)時(shí)U形導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒所構(gòu)成的閉合回路的面積保持不變，而磁感應(yīng)強(qiáng)度B在增大，由法拉第電磁感應(yīng)定律得

而磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化規(guī)律

要把重物吊起來(lái)，則繩子的拉力必須大于或等于重力．

設(shè)經(jīng)過(guò)時(shí)間t重物被吊起，此時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度為

所以安培力為

根據(jù)平衡條件得：     解得：t＝1s