问题
问答题
水平面内固定一U形光滑金属导轨，轨道宽d=2m，导轨的左端接有R=0.3Ω的电阻，导轨上放一阻值为R0=0.1Ω，m=0.1kg的导体棒ab，其余电阻不计，导体棒ab用水平轻线通过定滑轮连接处于水平地面上质量M=0.3kg的重物，空间有竖直向上的匀强磁场，如图所示．已知t=0时，B=1T，l=1m，此时重物上方的连线刚刚被拉直．从t=0开始，磁场以
=0.1T/s均匀增加，取g=10m/s2．求：△B △t
（1）经过多长时间t物体才被拉离地面．
（2）在此时间t内电阻R上产生的电热Q．
答案
（1）由法拉第电磁感应定律可求出回路感应电动势
E=
=S△Φ △t
①△B △t
由闭合电路欧姆定律可求出回路中电流
I=
②E R0+R
在t时磁感应强度为
B′=（B+
?t） ③△B △t
此时安培力为
F安=B′ILab ④
物体被拉动的临界条件为
F安=Mg ⑤
由①②③④⑤式并代入数据得
t=20 s ⑥
所以经过t=20 s物体能被拉动．
（2）在此时间t内电阻R上产生的电热
Q=I2R t ⑦
由②⑥⑦式并代入数据得
Q=1.5 J ⑧
答：（1）经过20s物体才被拉离地面．
（2）在此时间t内电阻R上产生的电热1.5J．