如圖所示,一個邊長為L的正文形金屬框,質(zhì)量為m,電阻為R.用細(xì)線把它懸掛于一個有界的磁場邊緣.金屬框架的上半部處于磁場內(nèi),下半部處于磁場外.磁場隨時間均勻變化滿足B=kt規(guī)律.已知細(xì)線所能承受的最大拉力T0=2mg.求從t=0時起,經(jīng)多長時間細(xì)線會被拉斷.
要使細(xì)線拉斷,磁場強度必須增大,此時有:
ε=
△φ
△t
=
1
2
L2kt
t
=
1
2
kL2

I=
ε
R
=
kL2
2R
(方向為逆時針)
對線框受力分析如圖示;
F=BIL=
k2L3
2R
t

剛拉斷時有:T0=mg+F
即為:2mg=mg+
k2L3
2R
t

∴t=
2mgR
k2L3

答:從t=0時起,經(jīng)t=
2mgR
k2L3
時間細(xì)線會被拉斷.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,無限長金屬導(dǎo)軌EF、PQ固定在傾角為θ=53°的光滑絕緣斜面上,軌道間距L="1" m,底部接入一阻值為R="0.4" Ω的定值電阻,上端開口.垂直斜面向上的勻強磁場的磁感應(yīng)強度B="2" T.一質(zhì)量為m="0.5" kg的金屬棒ab與導(dǎo)軌接觸良好,ab與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)μ=0.2,ab連入導(dǎo)軌間的電阻r="0.1" Ω,電路中其余電阻不計.現(xiàn)用一質(zhì)量為M="2.86" kg的物體通過一不可伸長的輕質(zhì)細(xì)繩繞過光滑的定滑輪與ab相連.由靜止釋放M,不計空氣阻力,當(dāng)M下落高度h="2.0" m時,ab開始勻速運動(運動中ab始終垂直導(dǎo)軌,并接觸良好).

(1)求ab棒沿斜面向上運動的最大速度.
(2)ab棒從開始運動到勻速運動的這段時間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱和流過電阻R的總電荷量是多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

如圖甲所示,閉合矩形線圈abcd平面與勻強磁場垂直,磁感應(yīng)強度隨時間按乙圖所示規(guī)律變化.假設(shè)規(guī)定垂直紙面向里方向為磁場的正方向,由b指a方向為感應(yīng)電流的正方向,向下方向為安培力的正方向,則關(guān)于ab邊中感應(yīng)電流I、安培力F隨時間變化關(guān)系圖象正確的是( 。
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

關(guān)于感應(yīng)電動勢的說法中正確的是(  )
A.回路中磁通量為零,感應(yīng)電動勢也為零
B.回路中沒有感應(yīng)電流,也就沒有感應(yīng)電動勢
C.沒有閉合回路就沒有感應(yīng)電動勢
D.回路中磁通量的變化率不變,感應(yīng)電動勢也不變

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

一閉合線圈有50匝,總電阻R=20Ω,穿過它的磁通量在0.1s內(nèi)由8×10-3Wb增加到1.2×10-2Wb,則線圈中的感應(yīng)電動勢E=______,線圈中的電流強度I=______.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖甲所示,帶有微小開口(開口長度可忽略)的單匝線圈處于垂直紙面向里的勻強磁場中,線圈的直徑為d=
2
π
m,電阻r=2Ω,開口處AB通過導(dǎo)線與電阻R=8Ω相連,已知磁場隨時間的變化圖象如乙圖所示,求:
(1)線圈AB兩端的電壓大小為多少?
(2)在前2秒內(nèi)電阻R上的發(fā)熱量Q為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,在勻強磁場中有一個“n”形導(dǎo)線框可繞AB軸轉(zhuǎn)動,已知勻強磁場的磁感應(yīng)強度B=
5
2
π
T(磁場無限大),線框的CD邊長為l1=20cm,CE、DF邊長均為l2=10cm,線圈電阻r=1Ω,轉(zhuǎn)速為50r/s.外電路電阻R=4Ω,若從圖示位置開始計時,
(1)轉(zhuǎn)動過程中感應(yīng)電動勢的最大值;
(2)由圖示位置(線圈平面與磁感線平行)轉(zhuǎn)過60°角時的瞬時感應(yīng)電動勢;
(3)交流電壓表的示數(shù);
(4)
1
8
周期內(nèi)通過R的電荷量為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

兩根平行的金屬導(dǎo)軌,固定在同一水平面上,磁感B=0.50T的勻強磁場與導(dǎo)軌所在平面垂直,導(dǎo)軌的電阻很小,可不計.導(dǎo)軌間的距離l=0.20m.兩根質(zhì)量均為m=0.10kg的平行桿甲、乙可在導(dǎo)軌上無摩擦地滑動,滑動過程中與導(dǎo)軌保持垂直,每根金屬桿的為電阻R=0.50Ω,在t=0時刻,兩桿都處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)有一與導(dǎo)軌平行,大小為0.20N的作用于金屬桿甲上,使金屬桿在導(dǎo)軌上滑動.經(jīng)過t=0.5s,金屬桿甲的加速度a=1.37m/s2,問此時兩金屬桿的速度各為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

有一個1000匝的線圈,在0.4s內(nèi)穿過它的磁通量從0.02Wb均勻增加到0.09Wb,求線圈中的感應(yīng)電動勢?若線圈的電阻是10Ω,把它與一個電阻為990Ω的電熱器串聯(lián)組成閉合電路時,通過電熱器的電流是多大?(8分)

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