将一个矩形金属线框折成直角框架abcdefa,置于倾角为α37°的斜面上,ab与斜面的底线MN平行,如图所示。ab=bc=cd=de=ef=fd=0.2米,线框总电阻为R=0.02欧,ab边和de边的质量均为m=0.01千克,其余四边的质量忽略不计。框架可绕过c、f点的固定轴转动。现从t=0时刻开始沿斜面向上加一随时间均匀增加的、范围足够大的匀强磁场,磁感强度与时间的关系为B=0.5t特,磁场方向与cdef面垂直 。
(1)求线框中感应电流的大小,并在ab段导线上画出感应电流的方向。
(2)t为何值时框架将开始绕其固定轴转动? (cos37°=0.8,sin30°=0.6,g=10米/秒2)
(1)ε=0.02(伏)
I=1.0(安),方向从a到b
(2)fab=0.1t,方向垂直斜面向上
Mf=fab・bc=0.02 t
MG=mg・bc・cosα+mg・cd・sinα=mg・bc・(cosα+sinα)=0.028(牛・米)
令Mf=mG,0.02t=0.028,t=1.4(秒)