Question

如圖所示，在一傾角為37°的粗糙絕緣斜面上，靜止地放置著一個(gè)匝數(shù)n＝10匝的圓形線圈，其總電阻R＝3.14 Ω、總質(zhì)量m＝0.4 kg、半徑r＝0.4 m．如果向下輕推一下此線圈，則它剛好可沿斜面勻速下滑．現(xiàn)在將線圈靜止放在斜面上后．在線圈的水平直徑以下的區(qū)域中，加上垂直斜面方向的，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小按如下圖所示規(guī)律變化的磁場(chǎng)(提示：通電半圓導(dǎo)線受的安培力與長(zhǎng)為直徑的直導(dǎo)線通同樣大小的電流時(shí)受的安培力相等)問：

(1)剛加上磁場(chǎng)時(shí)線圈中的感應(yīng)電流大小I.

(2)從加上磁場(chǎng)開始到線圈剛要運(yùn)動(dòng)，線圈中產(chǎn)生的熱量Q.(最大靜摩擦力等于滑動(dòng)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】

試題分析：(1)由閉合電路的歐姆定律

由法拉第電磁感應(yīng)定律

由圖，

聯(lián)立解得.

(2)設(shè)線圈開始能勻速滑動(dòng)時(shí)受的滑動(dòng)摩擦力為

則

加變化磁場(chǎng)后線圈剛要運(yùn)動(dòng)時(shí)

其中

由圖象知

由焦耳定律

聯(lián)立解得.

考點(diǎn)：考查了法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用

點(diǎn)評(píng)：電磁感應(yīng)中的功能關(guān)系是通過安培力做功量度外界的能量轉(zhuǎn)化成電能．找兩個(gè)物理量之間的關(guān)系是通過物理規(guī)律一步一步實(shí)現(xiàn)的．用公式進(jìn)行計(jì)算時(shí)，如果計(jì)算的是過程量，我們要看這個(gè)量有沒有發(fā)生改變．