问题 选择题

如图,水平桌面上固定有一半径为R的金属细圆环,环面水平,圆环每单位长度的电阻为r,空间有一匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向竖直向下;一长度为2R、电阻可忽略的导体棒置于圆环左侧并与环相切,切点为棒的中点.棒在拉力的作用下以恒定加速度a从静止开始向右运动,运动过程中棒与圆环接触良好.下列说法正确的是(  )

A.拉力的大小在运动过程中保持不变

B.棒通过整个圆环所用的时间为

2R/a

C.棒经过环心时流过棒的电流为B

2aR
/πr

D.棒经过环心时所受安培力的大小为8B2R

2aR/πr

答案

A棒在拉力的作用下以恒定加速度a从静止开始向右运动,则速度为v=at,因此F=BIL=

B2L2at
R
,可知在运动过程中棒所受安培力变化,则拉力大小也变化,故A错误;

B、根据位移公式2R=

1
2
at2,可得时间为t=
4R
a
,故B错误;

C、当棒运动到环中心时,速度大小为v=

2aR
,产生感应电动势E=BLv=BR
2Ra
,所以产生感应电流大小为I=
E
πrR
2
=
2B
2Ra
πr
,故C错误;

D、棒经过环心时所受安培力的大小为F=BIL=

8B2R
2Ra
πr
,故D正确;

故选:D

单项选择题 A1/A2型题
单项选择题