题目内容
如图4-3-10所示,在光滑的绝缘水平面上,一个半径为10 cm、电阻为1.0 Ω、质量为0.1 kg的金属环以10 m/s的速度冲入一有界磁场,磁感应强度为B=0.5 T.经过一段时间后,圆环恰好有一半进入磁场,该过程产生了3.2 J的电热,则此时圆环的瞬时速度为_________m/s;瞬时加速度为_______ m/s2.
图4-3-10
思路解析:根据能量守恒定律,动能的减少等于产生的电热,即
mv2-
mv12=E热,代入数据解得:v1=6 m/s.此时切割磁感线的有效长度为圆环直径,故瞬时电动势为E=Blv1,瞬时电流I=
,安培力F=BIl,瞬时加速度为a=
,整理得:a=
=0.6 m/s2.
答案:6 0.6
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