题目内容
如图所示,在竖直平面有一个形状为抛物线的光滑轨道,其下半部分处在一个垂直纸面向里的非匀强磁场中,磁场的上边界是y=a的直线(图中虚线所示).一个小金属环从轨道上y=b(b>a)处以速度v沿轨道下滑,则:首次到达y=a进入磁场瞬间,小金属环中感应电流的方向为 (顺时针、逆时针);小金属环在曲面上运动的整个过程中损失的机械能总量 .(假设轨道足够长,且空气阻力不计)
【答案】分析:金属环未进入磁场时,机械能守恒,进入磁场过程,一部分机械能减小转化为电能,随振幅不判断减小,最后金属环在磁场内没有感应电流产生,就在直线y=a和x轴之间往复运动.
解答:解:根据楞次定律,小金属环首次到达y=a进入磁场瞬间感应电流的方向为逆时针.
根据能量守恒定律,得
损失的机械能 WF=mgb+
-mga=mg(b-a)+
故答案是:逆时针,mg(b-a)+
点评:本题要防止这样错误的解答,认为金属环最终停在抛物线轨道的底部,得到 WF=mgb+
解答:解:根据楞次定律,小金属环首次到达y=a进入磁场瞬间感应电流的方向为逆时针.
根据能量守恒定律,得
损失的机械能 WF=mgb+
故答案是:逆时针,mg(b-a)+
点评:本题要防止这样错误的解答,认为金属环最终停在抛物线轨道的底部,得到 WF=mgb+
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