选择题3.0分
物理

15.如图,一无限长通电直导线固定在光滑水平面上,金属环质量为0.2kg,在该平面上以v0=4m/s、与导线成60°角的初速度运动,最后达到稳定状态,这一过程中环中最多能产生电能为(    )

A

1.6J

B

1.2J

C

0.8J

D

0.4J

正确答案及相关解析

正确答案

B

解析

由题意知:

沿导线方向分速度v1=v0•cos60°=4×1/2=2m/s

根据动能定理解得: 1/2mv12-1/2mv02=Q

代入数值解得: Q=﹣1.2J

所以选择B

考查方向

此题考查法拉第电磁感应定律的应用及动能定理或者是能量守恒的应用,题目单一但是并不简单,需要知识的活学活用. 

解题思路

金属环周围有环形的磁场,金属环向右上运动,磁通量减小,根据“来拒去留”可知, 所受的安培力与运动方向相反,使金属环在垂直导线方向做减速运动,当垂直导线方向的速度减为零,最终金属环的运动状态为匀速沿导线运动,速度为原来速度的沿导线方向上的分量.

易错点

功能关系不清。电能变化等于安培力做功;合力做功(此题中即为安培力做功)等于动能变化量。