Question

【題目】如圖所示，一無限長通電直導線固定在光滑水平面上，金屬環(huán)質量為0.02kg，在該平面上以v0=2m/s、與導線成60°角的初速度運動，其最終的運動狀態(tài)是____________，環(huán)中最多能產生___________J的電能。

Answer 1

【答案】 勻速直線運動； 0.03；

【解析】金屬環(huán)周圍有環(huán)形的磁場，金屬環(huán)向右運動，磁通量減小，根據“來拒去留”可知，所受的安培力與運動方向相反，使金屬環(huán)在垂直導線方向做減速運動，當垂直導線方向的速度減為零，只剩沿導線方向的速度，然后磁通量不變，無感應電流，水平方向合力為零，故為勻速直線運動．
由題意知：沿導線方向分速度v1=v0cos60°=2×=1m/s
根據動能定理解得：

代入數值解得：Q=-0.03J
故環(huán)中最多產生0.03J的電能；