问题 问答题

如图所示,边长为L、匝数为n的正方形金属线框,它的质量为m、电阻为R,用细线把它悬挂于一个有界的匀强磁场边缘.金属框的上半部处于磁场内,下半部处于磁场外,磁场随时间的变化规律为B=kt.已知细线所能承受的最大拉力为2mg,则从t=0开始,经多长时间细线会被拉断?

答案

根据法拉第电磁感应定律得:E=

△Φ
△t
=
△B
△t
s  ①

s=

L2
2
   ②

I=

E
R
   ③

联立①②③解得:F=BIl=B

kl3
2R
=
k2l3t
2R
,根据左手定则可知,安培力方向向下.

故当细线承受的最大拉力为2mg时有:

T=2mg=F+mg,将F代人解得:t=

2mgR
nk2l3

故经过时间t=

2mgR
nk2l3
细线会被拉断.

单项选择题
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