Question

【題目】如圖所示，一根電阻為R=0.6Ω的導線彎成一個圓形線圈，圓半徑r=1m，圓形線圈質量m=1kg，此線圈放在絕緣光滑的水平面上，在y軸右側有垂直于線圈平面B=0.5T的勻強磁場。若線圈以初動能E0=5J沿x軸方向滑進磁場，當進入磁場0.5m時，線圈中產生的電能為Ee=3J。求：

（1）此時線圈的運動速度

（2）此時線圈與磁場左邊緣兩交接點間的電壓

（3）此時線圈加速度大小

Answer 1

【答案】(1)2 m/s (2)V (3)2.5 m/s2

【解析】(1)設線圈的速度為v，由能量守恒定律得

E0＝E＋mv2.

解得：v＝2 m/s.

(2)線圈切割磁感線的有效長度

L＝2＝m，

電動勢E＝BLv＝V，

電流I＝＝A，

兩交接點間的電壓

U＝IR1＝×0.6×V＝ V.

(3)F＝ma＝BIL，所以a＝2.5 m/s2.