题目内容
【题目】一根粗细均匀电阻R=0.6Ω的导线弯成一个圆形线圈,圆半径r=1m,圆形线圈质量m=1kg,此线圈放在绝缘光滑的水平面上,在y轴右侧有垂直线圈平面的磁感应强度B=0.5T的匀强磁场,如图所示.若线圈以初动能Ek0=5J沿x轴方向滑进磁场,当进入磁场1m时,线圈中产生的电能为E=3J.求:
(1)此时线圈的运动速度的大小;
(2)此时线圈与磁场左边缘两交接点间的电压;
(3)此时线圈加速度的大小。
【答案】(1)2m/s (2) (3)2.5m/s2
【解析】(1)线圈的初动能为5J,进入磁场0.5m时的末动能为3J。设此时线圈的运动的速度为v,
由能量守恒定律得:
代入数据解得:
(2)线圈进入磁场x=0.5m时,切割磁感线的有效长度由几何关系可得:
则感应电动势:
由几何知识可得圆弧所对应的圆心角为:θ=120°
线圈在磁场外的电阻为:
线圈与磁场左边缘两交接点间的电压:
(3)线圈受到的安培力:
由牛顿第二定律得:
代入数据解得:
练习册系列答案
相关题目