水平面內固定一U形光滑金屬導軌，軌道寬d=2m，導軌的左端接有R=0.3Ω的電阻，導軌上放一阻值為R0=0.1...

問題詳情：

水平面內固定一U形光滑金屬導軌，軌道寬d =2m，導軌的左端接有R=0.3Ω的電阻，導軌上放一阻值為R0 =0.1Ω，m=0.1kg的導體棒ab，其餘電阻不計，導體棒ab用水平輕線通過定滑輪連線處於水平地面上質量M=0.3 kg的重物，空間有豎直向上的勻強磁場，如圖所示．已知t=0時，B=1T，，此時重物上方的連線剛剛被拉直．從t=0開始，磁場以=0.1 T/s均勻增加，取g=10m/s2．求：

（1）經過多長時間t物體才被拉離地面．

（2）在此時間t內電阻R上產生的電熱Q．

【回答】

解：（1）由法拉第電磁感應定律可求出迴路感應電動勢

E=                            ①（2分）

由閉合電路歐姆定律可求出迴路中電流

I＝                                   ②（2分）

在t時磁感應強度為

B′＝（B＋・t）                             ③（2分）

此時安培力為

                                  ④（2分）

物體被拉動的臨界條件為

=Mg                                        ⑤（2分）

由①②③④⑤式並代入資料得

t=20 s                                         ⑥（2分）

所以經過t=20 s物體能被拉動.

（2）在此時間t內電阻R上產生的電熱

Q = I2R t                                       ⑦（2分）

由②⑥⑦式並代入資料得

Q =1.5J                                       ⑧（2分）

知識點：專題八 電磁感應

題型：綜合題