Question

【题目】如图所示，光滑绝缘水平面上嵌入一无限长通电直导线。一质量为0.02kg的金属环在该平面内以大小v0＝2m/s、方向与电流方向成60°角的初速度滑出。则（　　）

A. 金属环最终将静止在水平面上的某处

B. 金属环最终沿垂直导线方向做匀速直线运动

C. 金属环受安培力方向始终和受到方向相反

D. 金属环中产生的电能最多为0.03J

Answer 1

【答案】D

【解析】

ABC、金属环周围有环形的磁场，金属环向右运动，磁通量减小，根据“来拒去留”可知，所受的安培力将阻碍金属圆环远离通电直导线，即安培力垂直直导线向左，与运动方向并非相反，安培力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，只剩沿导线方向的速度，然后磁通量不变，无感应电流，水平方向合力为零，故为匀速直线运动，故A、B、C错误；

D、由题意知：沿导线方向分速度v1=v0cos60°=1m/s根据能量转化与守恒解得：，代入数值解得：Q=0.03J，故环中最多产生0.03J的电能，故D正确；故选：D．