张爱羽的孩子 幼苗
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(1)对整个线圈以a′d′为转动轴,由力矩平衡有
N×2Lcos37°=2mg×Lcos37°
由上式得 N=mg=0.1×10N=1N
E=
△B
△tS=0.5×0.2×1×2=0.2V
I=
E
R=
0.2
0.2=1A
(2)平衡刚被破坏时细线OO′中拉力为零,对半个线圈以ef为转动轴,由力矩平衡有
FA×Lsin37°=N×L cos37°
得 FA=Nctg37o=1×
4
3N=
4
3N
由FA=BtIL
得Bt=
FA
IL=
4
3
1×1T=
4
3T
由关系式Bt=[1/3]+0.5t 得 t=2Bt-[2/3]=2×[4/3]-[2/3]=2(s)
(3)线圈由平衡被破坏到完全直立过程中机械能的增加量
△EP=2mgL(1-sin37°)=2×0.1×10×1×(1-0.6)J=0.8J
磁场提供的能量 E=△EP+Q=(0.8+1.2)J=2J
(4)人形线圈从直立状态又散开,ad边与a′d′再次刚进入磁场时,设两轴e、f的速度为v(方向竖直向下),ad边与a′d′边的速度大小为vx (方向水平)
由动能定理2mgL(1-cos37°)=2×[1/2]mv2
v=
2gL(1−cos37o)=
2×10×1×(1−0.8)m/s=2m/s
而vx=vcot37°=2×[4/3]=[8/3]m/s
ad边与a′d′边每一条边的电动势Eˊ=B0Lvx=[1/3×1×
8
3V=
8
9]V
线圈中的电流Iˊ=[2E′/R]=
点评:
本题考点: 动能定理的应用;力矩的平衡条件;电势能.
考点点评: 本题是非常复杂的电磁感应与力学的综合题从力和能量两个方面进行研究,根据力矩平衡求解支持力,运用法拉第电磁感应定律求解感应电动势,对能力要求较高.
1年前
你能帮帮他们吗