问题
选择题
如图所示,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.
答案
6 m/s 0.6 m/s2
题目分析: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
点评:本题难度较小,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