Question

如图所示，在一倾角为37°的粗糙绝缘斜面上，静止地放置着一个匝数n＝10匝的圆形线圈，其总电阻R＝3.14 Ω、总质量m＝0.4 kg、半径r＝0.4 m．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后．在线圈的水平直径以下的区域中，加上垂直斜面方向的，磁感应强度大小按如下图所示规律变化的磁场(提示：通电半圆导线受的安培力与长为直径的直导线通同样大小的电流时受的安培力相等)问：

(1)刚加上磁场时线圈中的感应电流大小I.

(2)从加上磁场开始到线圈刚要运动，线圈中产生的热量Q.(最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取)

 

 

Answer 1

【答案】

(1)0.4 A　(2)0.5 J

【解析】

试题分析：(1)由闭合电路的欧姆定律

由法拉第电磁感应定律

由图，

联立解得.

(2)设线圈开始能匀速滑动时受的滑动摩擦力为

则

加变化磁场后线圈刚要运动时

其中

由图象知

由焦耳定律

联立解得.

考点：考查了法拉第电磁感应定律的应用

点评：电磁感应中的功能关系是通过安培力做功量度外界的能量转化成电能．找两个物理量之间的关系是通过物理规律一步一步实现的．用公式进行计算时，如果计算的是过程量，我们要看这个量有没有发生改变．