问题
填空题
在光滑的水平地面上方,有两个磁感应强度大小均为B、方向相反的水平匀强磁场,如图所示PQ为两个磁场的边界,磁场范围足够大.一个半径为a,质量为m,电阻为R的金属圆环垂直磁场方向,以速度v从如图所示位置运动,当圆环运动到直径刚好与边界线PQ重合时,圆环的速度为v/2,则此时圆环中的电功率______;此时圆环的加速度为______.

答案
当圆环运动到PQ时,左右半圆均切割磁感线产生电动势,由右手定值可以判断顺时针方向,且切割的有效长度均为2a,
所以电动势:E=2B2a
①v 2
此时圆环中的电功率:P=
②E2 R
由①②解得:P=4B2a2v2 R
左右圆环受到得安培力分别相当于两直径所受安培力,
F=2BI2a ③
根据牛顿第二定律
得:2BI2a=ma加速度 ④
I=
⑤E R
由③④⑤解得:a加速度=8B2a2v Rm
故答案为:
;4B2a2v2 R
.8B2a2v Rm