Question

 (12分）如圖所示，豎直向上的勻強磁場，磁感應強度B=0.5 T，并且以=0.1 T/s在變化，水平軌道電阻不計，且不計摩擦阻力，寬0.5 m的導軌上放一電阻R₀=0.1 Ω的導體棒，并用水平線通過定滑輪吊著質量M=0.2 kg的重物，軌道左端連接的電阻R=0.4 Ω，圖中的l=0.8 m，求至少經過多長時間才能吊起重物。

Answer 1

解析：由法拉第電磁感應定律可求出回路感應電動勢：E=          ①

由閉合電路歐姆定律可求出回路中電流     I=                            ②

由于安培力方向向左，應用左手定則可判斷出電流方向為順時針方向（由上往下看）

再根據楞次定律可知磁場增加，在t時磁感應強度為：  B′ =（B＋?t）     ③

此時安培力為      F_安=B′Il_ab                                                 ④

由受力分析可知   F_安=mg                                             ⑤

由①②③④⑤式并代入數據：t=495 s   ⑥

①②③④⑤⑥各2分