如圖4-5-4所示,水平導(dǎo)軌的間距L1=0.5 m,ab桿與導(dǎo)軌左端的距離L2=0.8 m,由導(dǎo)軌與ab桿所構(gòu)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(yīng)強度B0=1 T,重物的質(zhì)量M=0.04 kg,用細(xì)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(xiàn)使磁場以=0.2 T/s 的變化率均勻地增大,試求當(dāng)t為多少秒時,M剛好離開地面(取g=10 m/s2)?

圖4-5-4

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

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,感生電動勢E==L1L2,回路中的感應(yīng)電流為I=

ab桿所受的安培力F=BL1I=(B0+t)L1I

聯(lián)立上述四個方程解得:t=()2-B0=5 s.

答案:5 s

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖4-5-4所示,長木板平放在地面上,用F=10 N的力拉動木板上的小木塊使其勻速前進(jìn),但木板靜止,則木板的受力個數(shù)為(    )

                                                               圖4-5-4

A.3              B.4                 C.5              D.6

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科目:高中物理 來源: 題型:

在如圖4-2-4所示的實驗裝置中,可通過紙帶記錄小車的運動,從而求出其加速度.如果實驗中打出的紙帶如圖4-2-5所示,相鄰計數(shù)點的時間間隔是0.1 s,由此可算出小車的加速度a=________m/s2.

   

圖4-2-4                                        圖4-2-5

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖4-5-4所示,固定于水平桌面上的金屬框架cdef,處在豎直向下的勻強磁場中,金屬棒ab擱在框架上,可無摩擦滑動.此時abed構(gòu)成一個邊長為l的正方形,棒的電阻為R,其余部分電阻不計.開始時磁感應(yīng)強度為B0.

圖4-5-4

(1)若從t=0時刻起,磁感應(yīng)強度均勻增加,每秒增量為k,同時保持棒靜止,求棒中的感應(yīng)電流,并在圖上標(biāo)出感應(yīng)電流的方向.

(2)在上述(1)情況中,始終保持棒靜止,當(dāng)t=t1末時需加的垂直于棒的水平拉力為多少?

(3)若從t=0時刻起,磁感應(yīng)強度逐漸減小,當(dāng)棒以恒定速度v向右做勻速運動時,可使棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流,則磁感應(yīng)強度應(yīng)怎樣隨時間變化(寫出B與t的關(guān)系式)?

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科目:高中物理 來源: 題型:

某同學(xué)在做“驗證機械能守恒定律”的實驗時,不慎將一條選擇好的紙帶的前面部分損壞了,他測出剩下的紙帶上各點間的距離,他測出并標(biāo)在紙帶上,如圖4-5-4所示.已知打點計時器的周期是0.02 s,重力加速度為9.8 m/s2.

圖4-5-4

(1)利用紙帶說明重錘(質(zhì)量為m kg)通過對應(yīng)于2、5兩點過程中機械能守恒.

(2)說明為什么得到的結(jié)果是重錘重力勢能的減少量ΔEp稍大于重錘動能的增加量ΔEk

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