Question

20．如圖所示，在光滑的水平面上，一質(zhì)量為m=0.1kg，半徑為r=0.5m，電阻為R=0.5Ω的均勻金屬圓環(huán)，以v₀=5m/s的初速度向?一磁感應(yīng)強度為B=0.1T的有界勻強磁場滑去（磁場寬度d＞2r），圓環(huán)的一半進(jìn)入磁場歷時2秒，圓環(huán)上產(chǎn)生的焦耳熱為0.5J，則2s末圓環(huán)中感應(yīng)電流的瞬時功率為（　�。�

• A． 0.15W
• B． 0.2W
• C． 0.3W
• D． 0.6W

Answer 1

分析 先根據(jù)能量守恒求出t秒末圓環(huán)的速度，由公式E=BLv求出此時圓環(huán)中感應(yīng)電動勢，然后由電功率公式求出感應(yīng)電流的瞬時功率．

解答 解：由能量守恒定律得：$\frac{1}{2}$mv₀²=Q+$\frac{1}{2}$mv²，
代入數(shù)據(jù)解得：v=$\sqrt{15}$m/s，
感應(yīng)電動勢為：E=B•2r•v，
感應(yīng)電流的瞬時值為：P=$\frac{{E}^{2}}{R}$，
代入數(shù)據(jù)解得：P=0.3W；
故選：C．

點評 本題難度不大，分析清楚環(huán)的運動過程是解題的關(guān)鍵，應(yīng)用能量守恒定律、E=BLv與電功率公式可以解題．