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如图所示,导轨是水平的,其间距l1=0.5m,ab杆与导轨左端的距离l2=0.8m,由导轨与ab杆所构成的回路电阻为0.2Ω,方向垂直导轨平面向下的匀强磁场的磁感应强度B=1T,滑轮下挂一重物质量0.04kg,ah杆与导轨间的摩擦不计,现使磁场以
△B
△t
=0.2T/s的变化率均匀地增大,问:当t为多少时,M刚离开地面?(g取10m/s2
物体刚要离开地面时,其受到的拉力F等于它的重力mg,
拉力F等于棒aB所受的安培力,即:mg=FA=BIL1 ①,
由题意知,磁感应强度:B=B0+
△B
△t

感应电流:I=
E
R

由法拉第电磁感应定律:E=
△Φ
△t
=
△B
△t
S ④
其中面积:S=L1L2
联立①②③④⑤得:t=5s
答:当时间t为5s时,重物刚好离开地面.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

物理兴趣小组的同学将10m的导线与灵敏电流表相连,组成闭合电路.甲、乙两个同学,东西方向站立,迅速摇动这条导线,如图所示.在其他条件不变的情况下,下列说法正确的是(  )
A.没有电流通过电流表
B.通过电流表的电流是直流电
C.通过电流表的电流是交流电
D.摇动的角速度越大,电路中的电流最大值越大

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,直角三角形ABC是由同种金属材料制成的线框,线框位于跟有界匀强磁场垂直的平面内.现用外力将线框ABC匀速向右拉进磁场,至AB边进入磁场前,设线框中产生的感应电动势为E、AB两点间的电势差为U、线框受安培力的合力为F、回路中消耗的电功率为P,则与这一过程相符合的各物理量与图示位移的关系图象是(  )
A.B.C.D.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,光滑金属直轨道MN和PQ固定在同一水平面内,MN、PQ平行且足够长,两轨道间的宽度L=0.50m.轨道左端接一阻值R=0.50Ω的电阻.轨道处于磁感应强度大小B=0.40T,方向竖直向下的匀强磁场中.质量m=0.50kg的导体棒ab垂直于轨道放置.在沿着轨道方向向右的力F作用下,导体棒由静止开始运动,导体棒与轨道始终接触良好并且相互垂直.不计轨道和导体棒的电阻,不计空气阻力.
(1)若力F的大小保持不变,且F=1.0N.求
a.导体棒能达到的最大速度大小vm
b.导体棒的速度v=5.0m/s时,导体棒的加速度大小a.
(2)若力F的大小是变化的,在力F作用下导体棒做初速度为零的匀加速直线运动,加速度大小a=2.0m/s2.从力F作用于导体棒的瞬间开始计时,经过时间t=2.0s,求力F的冲量大小I.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

如图所示,空间存在有界磁场I和Ⅱ,其中磁场I上下边界间距为4L,方向垂直纸面向里,大小为B,磁场Ⅱ的上边界与磁场I的下边界重合,磁场Ⅱ的宽度为2L,方向垂直纸面向外,大小也为B.一质量为m,边长为L的金属线框以某一竖直速度v0从磁场I的上边界进入磁场时恰好匀速运动,线框从磁场I进入磁场Ⅱ的过程中线框再次达到匀速运动,最后线框下边界刚离开磁场Ⅱ时恰好又一次开始匀速运动,则(  )
A.线圈下边刚进入磁场Ⅱ时的速度最大
B.线圈上边离开磁场Ⅱ时的速度v2>v0
C.线圈下边到达磁场I的下边界时的速度大小为v1=
2
3
gl
D.线圈在从磁场I进入磁场Ⅱ的过程中机械能减少了5mgL

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

甲图,电阻不计的轨道MON与PRQ平行放置,ON及RQ与水平面的倾角θ=53°,MO及PR部分的匀强磁场竖直向下,ON及RQ部分的磁场平行轨道向下,磁场的磁感应强度大小相同,两根相同的导体棒ab和cd分别放置在导轨上,与导轨垂直并始终接触良好.棒的质量m=1.0kg,电阻R=1.0Ω,长度与导轨间距L相同,L=1.0m,棒与导轨间动摩擦因数μ=0.5,现对ab棒施加一个方向向右,力随时间变化如乙图,同时由静止释放cd棒,则ab棒做初速度为零的匀加速直线运动,g取10m/s2,求:
(1)ab棒的加速度大小;
(2)磁感应强度B的大小;
(3)若已知在前2s内外力做功W=30J,求这一过程中电路产生的焦耳热;
(4)求cd棒达到最大速度所需的时间.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图甲,正三角形硬导线框abc固定在磁场中,磁场方向与线框平面垂直.图乙表示该磁场的磁感应强度随时间t变化的关系,t=0时刻磁场方向垂直纸面向里.在0一4t0时间内,线框ab边受到该磁场对它的安培力F随时间t变化的关系图为(规定垂直ab边向左为安培力的正方向)(  )
A.B.C.D.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图,MN、PQ为固定在同一竖直平面内的两根水平导轨,两导轨相距d=10cm,导轨电阻不计.ab、ef为两根金属棒,ab的电阻R1=0.4Ω,质量m1=1kg,ef的电阻R2=0.6Ω,质量m2=2kg.金属棒ab竖直立于两导轨间,可沿着导轨在水平方向平动.金属棒ef下端用铰链与导轨PQ链接,可在两导轨间转动,ef的上端与导轨MN的下表面搭接,金属棒ef与导轨成60°角.两棒与导轨保持良好接触,不计各处摩擦.整个装置处在磁感应强度B=1T、方向垂直于导轨的水平磁场中.t=0时起,给金属棒ab施加一水平向左的力F1,使金属棒ab向左运动,同时给金属棒ef的上端施加一垂直于ef斜向上的力F2(F2在图示竖直平面内),F2随时间的变化满足:F2=(0.01t+5)N,在金属棒ab向左运动的过程中,金属棒ef与导轨MN保持搭接但恰好无压力.重力加速度g取10m/s2.试求:
(1)金属棒ab的速度随时间变化的关系式,并说明其运动性质.
(2)在0~5s内,通过金属棒ab的电量.
(3)第5s末,F1的瞬时功率.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图(a)、(b)分别是动圈式话筒与动圈式扬声器的内部构造原理图,其中
A.话筒是将电信号转化为声信号
B.话筒是利用电流的磁效应原理
C.扬声器是利用电磁感应原理
D.扬声器是利用磁场对电流的作用原理

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