Question

如圖所示，導軌是水平的，其間距L₁=0.5m，ab桿與左端的距離L₂=0.8m，由導軌與ab桿所構成的回路電阻為0.2Ω．方向垂直導軌平面向下的勻強磁場的磁感應強度B=1T，滑輪下掛一重物質量為0.04kg，ab桿與導軌的摩擦不計，現使磁場以

△B

△t

=0.2T/s的變化率均勻地增大，由磁場開始變化起計時，
求當時間t為多少時，重物剛好離開地面？（g取10m/s²）

Answer 1

分析：穿過回路的磁感應強度均勻變化，知產生的感應電流恒定，則ad所受的安培力增大，當安培力等于m的重力時，重物被吊起，根據平衡求出被吊起時的磁感應強度的大小，再根據磁感應強度的變化率求出經歷的時間．

解答：解：物體剛要離開地面時，其受到的拉力F等于它的重力mg，而拉力F等于棒aB所受的安培力，即：mg=F_A=BIL₁①
又：B=B₀+

△B

△t

t②
I=

E

R

 ③
根據法拉第電磁感應定律：E=s

△B

△t

④
S=L₁L₂⑤
聯立①②③④⑤得：t=5s
答：當時間t為5s時，重物剛好離開地面．

點評：知道磁感應強度的變化率恒定，感應電流則恒定，根據共點力平衡進行求解．