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0.02kg，在该平面上以v0=2m/s、与导线成60°角的初速度运动，其最终的运动状态是，环中最多能产生J的电能．

Question

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0.02kg，在该平面上以v₀=2m/s、与导线成60°角的初速度运动，其最终的运动状态是___，环中最多能产生___J的电能．

Answer 1

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，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．
由题意知：
沿导线方向分速度v₁=v₀•cos60°=2×(1)/(2)=1m/s
根据动能定理解得：
(1)/(2)m

v

2 1

-(1)/(2)m

v

2 0

=Q
代入数值解得：
Q=-0.03J
故环中最多产生0.03J的电能；
故答案为：匀速直线运动，0.03J