Question

如圖所示，一個(gè)邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形金屬框，質(zhì)量為m、電阻為R，用細(xì)線把它懸掛于一個(gè)有界磁場(chǎng)邊緣，金屬框上半部分處于磁場(chǎng)內(nèi)，磁場(chǎng)隨時(shí)間均勻變化，滿足B=kt關(guān)系．已知細(xì)線能承受最大拉力T=2mg，從t=0開始計(jì)時(shí)，經(jīng)t=

 

細(xì)線會(huì)被拉斷．

Answer 1

分析：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，與閉合電路歐姆定律，可求出感應(yīng)電流大小，再由安培力表達(dá)式與受力平衡條件，即可求解

解答：解：要使細(xì)線拉斷，此時(shí)有：T=2mg
由受力平衡得，T=mg+F
故：F=BIL=B

E

R

L
而由法拉第電磁感應(yīng)定律得：E=

△?

△t

=

△B

△t

×

L2

2

磁感應(yīng)強(qiáng)度變化規(guī)律為：B=kt
由以上整理得：t=

2mgR

k2L3

故答案為：

2mgR

k2L3

點(diǎn)評(píng)：考查法拉第電磁感應(yīng)定律與閉合電路歐姆定律的應(yīng)用，掌握安培力表達(dá)式，理解受力平衡方程