Question

如图4-3-10所示，在光滑的绝缘水平面上，一个半径为10 cm、电阻为1.0 Ω、质量为0.1 kg的金属环以10 m/s的速度冲入一有界磁场，磁感应强度为B=0.5 T.经过一段时间后，圆环恰好有一半进入磁场，该过程产生了3.2 J的电热，则此时圆环的瞬时速度为___________m/s；瞬时加速度为___________ m/s2.

图4-3-10

 

Answer 1

【答案】

6 m/s   0.6 m/s²

【解析】根据能量守恒定律，动能的减少等于产生的电热，即 mv²-mv₁²=E_热，代入数据解得：v₁=6 m/s.此时切割磁感线的有效长度为圆环直径，故瞬时电动势为E=Blv₁，瞬时电流I=，安培力F=BIl，瞬时加速度为a=，整理得：a==0.6 m/s²

思路分析：根据能量守恒，感应电动势的计算公式  牛顿第二定律联合求解

试题点评：综合能力的考查，试题不难，考查面比较广。