Question

將一個矩形金屬線框折成直角框架abcdefa，置于傾角為α37°的斜面上，ab與斜面的底線MN平行，如圖所示。ab=bc=cd=de=ef=fd=0.2米，線框總電阻為R=0．02歐，ab邊和de邊的質(zhì)量均為m=0．01千克，其余四邊的質(zhì)量忽略不計。框架可繞過c、f點的固定軸轉(zhuǎn)動。現(xiàn)從t=0時刻開始沿斜面向上加一隨時間均勻增加的、范圍足夠大的勻強磁場，磁感強度與時間的關(guān)系為B=0．5t特，磁場方向與cdef面垂直 。

(1)求線框中感應(yīng)電流的大小，并在ab段導(dǎo)線上畫出感應(yīng)電流的方向。

(2)t為何值時框架將開始繞其固定軸轉(zhuǎn)動? (cos37°=0.8，sin30°=0.6，g=10米/秒²)　

Answer 1

（1）ε=0.02（伏）

I=1.0（安），方向從a到b

（2）f_ab=0.1t，方向垂直斜面向上

M_f=f_ab?bc=0.02 t　

M_G=mg?bc?cosα+mg?cd?sinα=mg?bc?（cosα+sinα）=0.028（牛?米）

令M_f=m_G，0.02t=0.028，t=1.4（秒）