如图所示,由六根质量不计的导体棒组成一个人字形线圈,放在光滑绝缘水平面上,每根导棒长均为L=1m,线圈总电阻R=0.2Ω,将ad与a′d′用细线OO′拉住,e、f是两个质量都为m=0.1kg光滑转轴,四根倾斜导体棒与水平面成37
0角.人字形线圈在水平面投影区内有两块对称的区域,竖直向上的匀强磁场B穿过这两块区域.如图中阴影区域所示(ad与a′d′恰在磁场中),其他地方没有磁场.磁场按B=
+0.5t 的规律变化,取sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)t=0时水平面对线圈ad边支持力的大小和此时通过线圈电流大小;
(2)经过多少时间线圈的ad边与a′d′边开始运动?
(3)若在磁场力作用下经过一段时间,当线圈中产生了Q=1.2J热量后线圈刚好能完全直立(即ad边与a′d′边并拢在一起),则在此过程中磁场对线圈总共提供了多少能量?
(4)若人形线圈从直立状态又散开,此时磁感强度为B
0=
T且不再变化,则ad边与a′d′再次刚进入磁场时,通过线圈的电流为多大?