问题
问答题
如图所示的U形导轨水平放置,导轨宽l=1m,左端连接阻值为0.4Ω的电阻R.在导轨上垂直于导轨放一电阻为0.1Ω的导体棒MN,并用水平轻绳通过定滑轮吊着质量
m=48g的重物,图中L=1.6m.开始时重物与水平地面接触并处于静止.整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B0=0.05T,并且以
=0.05T/s的变化率在增大.不计摩擦阻力(g取10m/s2),求△B △t
(1)至少经过多长时间才能将重物吊起?
(2)当重物刚要被吊起时,在电阻R上产生的热量为多少?
答案
(1)以MN为研究对象,有BIL=FT;
以重物为研究对象,有FT+FN=mg,由于B在增大,安培力BIL增大,绳的拉力FT增大,地面的支持力FN减小,当FN=0时,此时
I=
=0.16A△BS △t(r+R)
BIL=mg
解得B=3T.
则t=
=59s.B-B0 △B △t
(2)根据Q=I2Rt得,
Q=0.162×0.4×59≈0.6J.
答:(1)经过59s才能将重物吊起.
(2)当重物刚要被吊起时,在电阻R上产生的热量为0.6J.