如图所示，固定在匀强磁场中的水平导轨abcd的间距L1=0.5m，金属棒ad与导轨左端bc的距离L2=0.8m，整个闭合回路的电阻为R=0.2Ω，磁感应强度为B0=1T的匀强磁场竖直向下穿过整个回路．ad杆通过滑

Question

如图所示，固定在匀强磁场中的水平导轨abcd的间距L₁=0.5m，金属棒ad与导轨左端bc的距离L₂=0.8m，整个闭合回路的电阻为R=0.2Ω，磁感应强度为B₀=1T的匀强磁场竖直向下穿过整个回路．ad杆通过滑轮和细绳接一个质量m=0.04kg的物体，不计一切摩擦．现使磁场以(△B)/(△t)=0.2T/s的变化率均匀地增大，求经过多少时间物体刚好离开地面？（g取10m/s²）

Answer 1

物体刚要离开地面时，其受到的拉力F等于它的重力mg，
而拉力F等于棒所受的安培力，即：mg=B_tIL₁；
其中B_t为t时刻的磁感应强度，即为(△B)/(△t)t，I为感应电流
感应电动势
E=(△φ)/(△t)=(△B)/(△t)L₁L₂；
感应电流
I=(E)/(R)
由上述两式可得：t=（(mgR)/(L21L2)•(△t)/(△B)）•(△t)/(△B)=5 s．
答：现使磁场以(△B)/(△t)=0.2T/s的变化率均匀地增大，经过5s时间物体刚好离开地面．