Question

11．如圖所示，一個質量為m、電阻為R的金屬小圓環(huán)（半徑很�。�，用一根長為L的絕緣細繩懸掛于O點，離O點下方$\frac{L}{2}$處有一寬度為$\frac{L}{4}$的垂直紙面向里的勻強磁場區(qū)域，現(xiàn)使圓環(huán)從與懸點O等高位置A處由靜止釋放，下擺中金屬環(huán)所在平面始終垂直磁場，則金屬環(huán)在整個過程中產生多少焦耳熱？

Answer 1

分析 金屬環(huán)穿過磁場的過程中，產生感應電流，金屬環(huán)中產生焦耳熱，環(huán)的機械能減少，當金屬環(huán)在磁場下方，不再進入磁場時，環(huán)的機械能不變，環(huán)穩(wěn)定擺動，由能量守恒定律可以求出產生的焦耳熱．

解答 解：當環(huán)在磁場下方擺動，不再進入磁場時，擺動穩(wěn)定，金屬環(huán)中產的焦耳熱等于環(huán)減少的機械能，由能量守恒定律得：
Q=mg（$\frac{L}{2}$+$\frac{L}{4}$）=mg$\frac{3L}{4}$；
故答案為：$\frac{3mgl}{4}$

點評 環(huán)穿過磁場時機械能轉化為焦耳熱，環(huán)減少的機械能就等于環(huán)中產生的焦耳熱．