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?
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答案
根据法拉第电磁感应定律得:E=
=△Φ △t
s ①△B △t
s=
②L2 2
I=
③E R
联立①②③解得:F=BIl=B
=kl3 2R
,根据左手定则可知,安培力方向向下.k2l3t 2R
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=
细线会被拉断.2mgR nk2l3