Question

13．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

Answer 1

分析 金属环周围有环形的磁场，金属环向右上运动，磁通量减小，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；再根据动能定理，即可求解．

解答 解：由题意知：
沿导线方向分速度v₁=v₀•cos60°=4×$\frac{1}{2}$=2m/s
根据动能定理解得：$\frac{1}{2}$m${v}_{1}^{2}$-$\frac{1}{2}$m${v}_{0}^{2}$=Q
代入数值解得：
Q=-1.2J
故环中最多产生1.2J的电能，故B正确，ACD错误；
故选：B．

点评 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．