Question

12．如圖所示，質(zhì)量為m、電阻為R的金屬環(huán)從靜止起在非勻強(qiáng)磁場(chǎng)中自位置1下落到位置2，下落高度為h，時(shí)間為t，在位置1、2時(shí)穿過(guò)金屬環(huán)的磁通量分別為Φ₁、Φ₂，到達(dá)位置2時(shí)金屬環(huán)的速度為v，則此過(guò)程金屬環(huán)中的平均電流為$\frac{{∅}_{2}-{∅}_{1}}{Rt}$，金屬環(huán)中焦耳熱為mgh-$\frac{1}{2}m{v}^{2}$．

Answer 1

分析 根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E=$\frac{N△∅}{△t}$，及閉合電路歐姆定律I=$\frac{E}{R}$，即可求解平均電流，再由能量守恒定律，即可求解焦耳熱．

解答 解：由法拉第電磁感應(yīng)定律E=$\frac{N△∅}{△t}$=$\frac{{∅}_{2}-{∅}_{1}}{t}$，
再由閉合電路歐姆定律I=$\frac{E}{R}$，那么金屬環(huán)中的平均電流$\overline{I}$=$\frac{{∅}_{2}-{∅}_{1}}{Rt}$
依據(jù)能量守恒定律，則有：減小的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能的增加，及產(chǎn)生焦耳熱，
則有：Q=mgh-$\frac{1}{2}m{v}^{2}$
故答案為：$\frac{{∅}_{2}-{∅}_{1}}{Rt}$，mgh-$\frac{1}{2}m{v}^{2}$．

點(diǎn)評(píng) 考查法拉第電磁感應(yīng)定律與閉合電路歐姆定律的內(nèi)容，理解能量守恒定律的應(yīng)用，注意公式中運(yùn)算符號(hào)的正確推理．