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
/πr2aR
D.棒经过环心时所受安培力的大小为8B2R2aR/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=
,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;B2L2at R
B、根据位移公式2R=
at2,可得时间为t=1 2
,故B错误;4R a
C、当棒运动到环中心时,速度大小为v=
,产生感应电动势E=BLv=BR2aR
,所以产生感应电流大小为I=2Ra
=E πrR 2
,故C错误;2B 2Ra πr
D、棒经过环心时所受安培力的大小为F=BIL=
,故D正确;8B2R 2Ra πr
故选:D