Question

如圖4-5-7所示，導軌是水平的，間距L₁=0.5 m，ab桿與導軌左端的距離L₂=0.8 m.由導軌與ab桿所構成的回路的總電阻R=0.2 Ω，方向豎直向下的勻強磁場的磁感應強度B₀=1 T，重物的質量M=0.04 kg，用細繩通過定滑輪與ab桿的中點相連，各處的摩擦均可忽略不計.現使磁場以=0.2 T/s的變化率均勻地增大，試求當t為多少秒時，M剛好離開地面(取g=10 m/s²).

 

圖4-5-7

Answer 1

解析：因為磁場在變化，在閉合回路中產生的是感生電動勢，根據楞次定律和左手定則知ab受到的安培力方向向左，當F_安≥Mg時，重物將被拉起.

根據法拉第電磁感應定律，感生電動勢E==L₁L₂，回路中的感應電流為I=

ab桿所受的安培力F_安=BL₁I=（B₀+t）L₁I，

聯立上述四個方程解得：t=()²-B₀=5 s.