题目
如图甲所示,质量m=6.0×10-3 kg、边长L=0.20 m、电阻R=1.0 Ω的正方形单匝金属线框abcd,置于倾角α=30°的绝缘斜面上,ab边沿水平方向,线框的上半部分处在垂直斜面向上的匀强磁场中,磁感应强度B随时间t按图乙所示的规律周期性变化,若线框在斜面上始终保持静止,取g=10 m/s2,试求: (1)在0~2.0×10-2 s内线框中产生的感应电流的大小。 (2)在t=1.0×10-2 s时线框受到斜面的摩擦力。
答案:(1)设线框中产生的感应电动势为E1,感应电流为I1,则 E1== I1= 代入数据解得E1=0.20 V,I1=0.20 A. (2)此时线框受到的安培力F1=B1I1L 代入数据得F1=4.0×10-3 N 设此时线框受到的摩擦力大小为Ff,则 mgsinα+F1-Ff=0 代入数据得Ff=3.4×10-2 N 摩擦力方向沿斜面向上. (1)0.20A (2) Ff=3.4×10-2 N 摩擦力方向沿斜面向上