Question

【题目】在光滑绝缘水平面上，电阻为0.1 Ω、质量为0.05 kg的长方形金属框ABCD，以10 m/s的初速度向磁感应强度B＝0.5 T、方向垂直水平面向下、范围足够大的匀强磁场滑去．当金属框进入磁场到达如图所示位置时，已产生1.6 J的热量．

(1)判断AB边上安培力的方向，并求出在图示位置时金属框的动能?

(2)求图示位置时金属框中感应电流的功率？(已知AB边长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】试题分析：根据右手定则判断感应电流方向，由左手定则判断安培力方向．金属框进入磁场的过程中，动能转化为内能，根据能量守恒求解；根据动能公式，求出速度。由公式E=BLv与欧姆定律结合求出电流，再得到功率。

(1)AB边上感应电流的方向为B→A，安培力方向水平向左，金属框从进入磁场到题干图示位置由能量守恒得：

则有：

(2)由得金属框在图示位置的速度为

代入数据解得：v=6 m/s

电动势为：E＝BLv，=3 A

感应电流的功率为：P＝I2R＝32×0.1 W＝0.9 W.