Question

【題目】在光滑絕緣水平面上，電阻為0.1 Ω、質(zhì)量為0.05 kg的長(zhǎng)方形金屬框ABCD，以10 m/s的初速度向磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.5 T、方向垂直水平面向下、范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)滑去．當(dāng)金屬框進(jìn)入磁場(chǎng)到達(dá)如圖所示位置時(shí)，已產(chǎn)生1.6 J的熱量．

(1)判斷AB邊上安培力的方向，并求出在圖示位置時(shí)金屬框的動(dòng)能?

(2)求圖示位置時(shí)金屬框中感應(yīng)電流的功率？(已知AB邊長(zhǎng)L＝0.1 m)

Answer 1

【答案】(1) 安培力方向水平向左 ，0.9 J　 (2) 0.9 W

【解析】試題分析：根據(jù)右手定則判斷感應(yīng)電流方向，由左手定則判斷安培力方向．金屬框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，根據(jù)能量守恒求解；根據(jù)動(dòng)能公式，求出速度。由公式E=BLv與歐姆定律結(jié)合求出電流，再得到功率。

(1)AB邊上感應(yīng)電流的方向?yàn)?/span>B→A，安培力方向水平向左，金屬框從進(jìn)入磁場(chǎng)到題干圖示位置由能量守恒得：

則有：

(2)由得金屬框在圖示位置的速度為

代入數(shù)據(jù)解得：v=6 m/s

電動(dòng)勢(shì)為：E＝BLv，=3 A

感應(yīng)電流的功率為：P＝I2R＝32×0.1 W＝0.9 W.