Question

如图所示，边长为L的正方形金属框，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．磁场随时间变化规律为B＝kt(k>0)，已知细线所能承受的最大拉力为2mg，求：

（1）回路中的感应电流大小及方向

（2）从t＝0开始，经多长时间细线会被拉断

Answer

（1）逆时针方向（2）

【解析】【解析】
（1）依电磁感应规律有：

  …………（1）                （2分）

依 …………（2）                （1分）

又    ……………………（3）                （1分）

解以上三式得：                           （1分）

依据楞次定律知，电流方向为逆时针方向。            （1分）

（2）设经时间t，细线刚要被拉断瞬间有：

   …………………………（4）        (1分)

则对线框受力分析有：

…………（5）        (3分)

又t时刻有，      ………………（6）       （1分）

解（4）、（5）、（6）得：          

                                    （1分）

本题考查的是电磁感应定律和力学综合的问题，根据电磁感应定律求出感应电流，再利用受力分析求得时间；