Question

如圖4-3-10所示，在光滑的絕緣水平面上，一個(gè)半徑為10 cm、電阻為1.0 Ω、質(zhì)量為0.1 kg的金屬環(huán)以10 m/s的速度沖入一有界磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.5 T.經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，圓環(huán)恰好有一半進(jìn)入磁場(chǎng)，該過(guò)程產(chǎn)生了3.2 J的電熱，則此時(shí)圓環(huán)的瞬時(shí)速度為_(kāi)__________m/s；瞬時(shí)加速度為_(kāi)__________ m/s2.

圖4-3-10

 

Answer 1

【答案】

6 m/s   0.6 m/s²

【解析】根據(jù)能量守恒定律，動(dòng)能的減少等于產(chǎn)生的電熱，即 mv²-mv₁²=E_熱，代入數(shù)據(jù)解得：v₁=6 m/s.此時(shí)切割磁感線的有效長(zhǎng)度為圓環(huán)直徑，故瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)為E=Blv₁，瞬時(shí)電流I=，安培力F=BIl，瞬時(shí)加速度為a=，整理得：a==0.6 m/s²

思路分析：根據(jù)能量守恒，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算公式  牛頓第二定律聯(lián)合求解

試題點(diǎn)評(píng)：綜合能力的考查，試題不難，考查面比較廣。