Question

13．如圖，一無限長通電直導(dǎo)線固定在光滑水平面上，金屬環(huán)質(zhì)量為0.2kg，在該平面上以v₀=4m/s、與導(dǎo)線成60°角的初速度運(yùn)動，最后達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，這一過程中環(huán)中最多能產(chǎn)生電能為（　　）

• A． 1.6J
• B． 1.2J
• C． 0.8J
• D． 0.4J

Answer 1

分析 金屬環(huán)周圍有環(huán)形的磁場，金屬環(huán)向右上運(yùn)動，磁通量減小，當(dāng)垂直導(dǎo)線方向的速度減為零，最終金屬環(huán)的運(yùn)動狀態(tài)為勻速沿導(dǎo)線運(yùn)動，速度為原來速度的沿導(dǎo)線方向上的分量；再根據(jù)動能定理，即可求解．

解答 解：由題意知：
沿導(dǎo)線方向分速度v₁=v₀•cos60°=4×$\frac{1}{2}$=2m/s
根據(jù)動能定理解得：$\frac{1}{2}$m${v}_{1}^{2}$-$\frac{1}{2}$m${v}_{0}^{2}$=Q
代入數(shù)值解得：
Q=-1.2J
故環(huán)中最多產(chǎn)生1.2J的電能，故B正確，ACD錯誤；
故選：B．

點(diǎn)評 此題考查法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用及動能定理或者是能量守恒的應(yīng)用，題目單一但是并不簡單，需要知識的活學(xué)活用．