如图所示，由六根质量不计的导体棒组成一个人字形线圈，放在光滑绝缘水平面上，每根导棒长均为L=1m，线圈总电阻R=0.2Ω

如图所示，由六根质量不计的导体棒组成一个人字形线圈，放在光滑绝缘水平面上，每根导棒长均为L=1m，线圈总电阻R=0.2Ω，将ad与a^/ d^/ 用细线OO^/ 拉住，e、f是两个质量都为m=0.1kg光滑转轴，四根倾斜导体棒与水平面成37⁰ 角。人字形线圈在水平面投影区内有两块对称的区域，竖直向上的匀强磁场B穿过这两块区域。如图中阴影区域所示（ad与a^/ d^/ 恰在磁场中），其他地方没有磁场。磁场按B=

+0.5t 的规律变化，取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求：
（1）t=0时水平面对线圈ad边支持力的大小和此时通过线圈电流大小；
（2）经过多少时间线圈的ad边与a^/ d^/ 边开始运动？
（3）若在磁场力作用下经过一段时间，当线圈中产生了Q=1.2J热量后线圈刚好能完全直立（即ad边与a^/ d^/ 边并拢在一起），则在此过程中磁场对线圈总共提供了多少能量？
（4）若人形线圈从直立状态又散开，此时磁感强度为B₀ =

T且不再变化，则ad边与a^/ d^/ 再次刚进入磁场时，通过线圈的电流为多大？

chenwg135 1年前已收到1个回答举报

我想要个名字花朵

共回答了21个问题采纳率：76.2% 举报

（1）1A；（2）2s；（3）2J；（4）8.9A。

（14分）
（1）对整个线圈以a^/ d^/ 为转动轴，由力矩平衡有
N×2Lcos37^o =2mg×Lcos37^o
由上式得　N=mg=0.1×10N=1N　　　（1分）

V （1分）

A　　　　　　　　（1分）
（2）平衡刚被破坏时细线OO^/ 中拉力为零，对半个线圈以e f为转动轴，由力矩平衡有
F_A ×Lsin37^o ="N×L" cos37^o 求得（1分）
由

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（1分）
得

　　　　　　　　　　　　　　　（1分）
由关系式B_t =

+0.5t　　得

（1分）
（3）线圈由平衡被破坏到完全直立过程中机械能的增加量
ΔE_P =2mgL(1－sin37^o )=2×0.1×10×1×(1－0.6)J=0.8J　（1分）
磁场提供的能量 E=ΔE_P +Q=（0.8+1.2）J=2J　　　（1分）
（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v_x (方向水平)
由动能定理 2mgL(1－cos37^o )=2×

mv² 　　　　　　　　　　（1分）

　　（1分）
而v_x =vctg37^o =2×

m/s　　　　　　　　　　　　　　　　（1分）
ad边与a^/ d^/ 边每一条边的电动势Eˊ=B₀ Lv_x =

V　　（1分）
线圈中的电流 Iˊ=

　　　　　　（1分）

1年前

可能相似的问题