Question

【題目】如圖所示，t=0時，豎直向上的勻強磁場磁感應強度B0=0.5T，并且以 =1T/s在變化，水平導軌不計電阻，且不計摩擦阻力，寬為0.5m，長L=0.8m．在導軌上擱一導體桿ab，電阻R0=0.1Ω，并且水平細繩通過定滑輪吊著質量M=2kg的重物，電阻R=0.4Ω，問經過多少時間能吊起重物？（g=10m/s2）

Answer 1

【答案】解：要提起重物，安培力 F=Mg

且 F=BIL

在任意時刻t，磁感應強度 B=B0+ t

電路中的電流 I=

感應電動勢 E= s= dL

綜合以上各式代入數據： =20

解得：t=30.75s

答：經過30.75s時間重物將被提起．

【解析】根據對棒受力分析，結合平衡條件，及安培力表達式，再根據法拉第電磁感應定律與閉合電路歐姆定律，即可求解．
【考點精析】利用安培力對題目進行判斷即可得到答案，需要熟知安培力做功與路徑有關，繞閉合回路一周，安培力做的功可以為正，可以為負，也可以為零，而不像重力和電場力那樣做功總為零．