Question

如圖所示，水平桌面上固定有一半徑為R的金屬細圓環，環面水平，圓環每單位長度的電阻為r，空間有一勻強磁場，磁感應強度大小為B，方向豎直向下；一長度為2R、電阻可忽略的導體棒置于圓環左側并與環相切，切點為棒的中點。棒在拉力的作用下以恒定加速度a從靜止開始向右運動，運動過程中棒與圓環接觸良好。下列說法正確的是

A．拉力的大小在運動過程中保持不變

B．棒通過整個圓環所用的時間為

C．棒經過環心時流過棒的電流為

D．棒經過環心時所受安培力的大小為

 

Answer 1

【答案】

D

【解析】導體棒做勻加速運動，合外力恒定，由于受到的安培力隨速度的變化而變化，故拉力一直變化，選項A錯誤；設棒通過整個圓環所用的時間為t，由勻變速直線運動的基本關系式可得，解得，選項B錯誤；由可知棒經過環心時的速度，此時的感應電動勢，金屬圓環的兩側并聯，等效電阻，故棒經過環心時流過棒的電流為，選項C錯誤；由對選項C的分析可知棒經過環心時所受安培力的大小為，選項D正確。

【考點定位】考查電磁感應與電路問題、牛頓運動定律相結合，綜合性較強。