问题
填空题
如图所示,AB为竖直固定金属棒,金属杆BC重为G.长为L,并可绕过B点垂直纸面的水平轴无摩擦转动,AC为轻质金属线,∠ABC=37°,∠ACB=90°,在图示范围内有一匀强磁场,其磁感应强度与时间成正比:B=k t,整个回路总电阻为R,则回路中感应电流I=______,当t=______时金属线AC中拉力恰为零.(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8)
答案
由题,磁感应强度与时间成正比:B=kt,则
=k,根据法拉第电磁感应定律得感应电动势为:E=△B △t
?△B △t
BC?BCcos∠ABC?sin∠ABC=k1 2
L?L?1 2
?4 5
=0.24kL23 5
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?
BC?sin∠ABC=F?1 2
BC1 2
解得安培力:F=
G3 5
又F=BIL,B=kt,
联立解得:t=5GR 2k2L3
故答案为:
,0.24kL2 R 5GR 2k2L3