问题 填空题

如图,AB为竖直固定的金属棒,B为转轴,金属杆BC重为G、长为L,并可在竖直平面内绕B轴无摩擦转动,AC为轻质金属丝,∠ABC=37°.∠ACB=90°.从t=0时刻开始加上一个有界的均匀变化的匀强磁场,其磁感线垂直穿过△ABC的一部分,初始时刻磁感应强度B=0,变化率为K,整个闭合回路的总电阻为R,则回路中感应电流为______ 经过______时间后金属丝所受的拉力为零.

答案

由题,磁感应强度均匀变化,B=kt,则

△B
△t
=k,根据法拉第电磁感应定律得感应电动势为:

  E=

△B
△t
?
1
2
BC?BCcos37°?sin37°=k?
1
2
L?L?
4
5
?
3
5
=0.24kL2

感应电流为 I=

E
R
=
0.24kL2
R

当金属线AC中拉力恰为零,BC的力矩平衡,以B转轴,由力矩平衡条件得:

  G?

1
2
BC?sin37°=F?
1
2
BC

解得安培力:F=

3
5
G

又F=BIL,B=kt,

联立解得:t=

2.5GR
k2L3

故答案为:

0.24kL2
R
2.5GR
k2L3

填空题
单项选择题