Question

【题目】如图甲所示，在一个倾角为37°的粗糙绝缘斜面上，静止地放置着一个匝数为n=10匝的正方形金属线圈，其上下边与斜面底边平行，线圈的总电阻R =0.1Ω，质量m=0.5kg，边长L=0. 2m。如果向下轻推一下此线圈，则它刚好可沿斜面匀速下滑。现在将线圈静止放在斜面上，在线圈的水平中线（图中虚线）以下区域中加上垂直斜面方向的磁场，磁感应强度B随时间t变化规律如图乙所示。求：

（1）刚加上磁场时线圈中的感应电流大小；

（2）从加上磁场开始，经过多长时间线圈开始运动，并计算该过程线圈中产生的热量Q（设线圈与斜面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g= l0m/s2）。

Answer 1

【答案】（1）1A（2）4s 0.4J

【解析】根据法拉第电磁感应定律：

由图象可知：

；

解得：I=1A

（2）

B=B0+kt

解得t=4s

Q=I2Rt

解得Q=0.4J