解题思路:圆环在进入磁场和出磁场的过程中产生感应电流,有热量产生,最终在直线y=a以下抛物线来回摆动,根据能量守恒求出金属环沿抛物线下滑后产生的焦耳热总量.
圆环最终在直线y=a以下来回摆动,以y=b(b>a)处为初位置,y=a处为末位置,则知末位置的速度为零,在整个过程中,重力势能减小,动能减小,减小的机械能转化为内能,根据能量守恒得:
Q=mg(b-a)+
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2mv2.故D正确,A、B、C错误.
故选:D.
点评:
本题考点: 电磁感应中的能量转化;导体切割磁感线时的感应电动势.
考点点评: 解决本题的关键能正确分析金属块的状态,知道它最终在y=a以下来回摆动,在摆动时无热量产生,以初始位置与y=a位置为研究过程,动能和重力势能的减小量全部转化为热量.