Question

如圖所示，由六根質量不計的導體棒組成一個人字形線圈，放在光滑絕緣水平面上，每根導棒長均為L=1m，線圈總電阻R=0.2Ω，將ad與a^/d^/用細線OO^/拉住，e、f是兩個質量都為m=0.1kg光滑轉軸，四根傾斜導體棒與水平面成37 ⁰角。人字形線圈在水平面投影區內有兩塊對稱的區域，豎直向上的勻強磁場B穿過這兩塊區域。如圖中陰影區域所示（ad與a^/d^/恰在磁場中），其他地方沒有磁場。磁場按B=+0.5t 的規律變化，取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求：  
（1）t=0時水平面對線圈ad邊支持力的大小和此時通過線圈電流大小；
（2）經過多少時間線圈的ad邊與a^/d^/邊開始運動？
（3）若在磁場力作用下經過一段時間，當線圈中產生了Q=1.2J熱量后線圈剛好能完全直立（即ad邊與a^/d^/邊并攏在一起），則在此過程中磁場對線圈總共提供了多少能量？
（4）若人形線圈從直立狀態又散開，此時磁感強度為B₀ =T且不再變化，則ad邊與a^/d^/再次剛進入磁場時，通過線圈的電流為多大？

Answer 1

（1）1A；（2）2s；（3）2J；（4）8.9A。

解析