Question

如圖，水平桌面上固定有一半徑為R的金屬細(xì)圓環(huán)，環(huán)面水平，圓環(huán)每單位長(zhǎng)度的電阻為r，空間有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向豎直向下；一長(zhǎng)度為2R、電阻可忽略的導(dǎo)體棒置于圓環(huán)左側(cè)并與環(huán)相切，切點(diǎn)為棒的中點(diǎn)．棒在拉力的作用下以恒定加速度a從靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中棒與圓環(huán)接觸良好．下列說(shuō)法正確的是（　　）

A．拉力的大小在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中保持不變

B．棒通過(guò)整個(gè)圓環(huán)所用的時(shí)間為 2R/a

C．棒經(jīng)過(guò)環(huán)心時(shí)流過(guò)棒的電流為B 2aR /πr

D．棒經(jīng)過(guò)環(huán)心時(shí)所受安培力的大小為8B2R 2aR /πr

Answer 1

A棒在拉力的作用下以恒定加速度a從靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)，則速度為v=at，因此F=BIL=

B2L2at

R

，可知在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中棒所受安培力變化，則拉力大小也變化，故A錯(cuò)誤；
B、根據(jù)位移公式2R=

1

2

at2，可得時(shí)間為t=

4R a

，故B錯(cuò)誤；
C、當(dāng)棒運(yùn)動(dòng)到環(huán)中心時(shí)，速度大小為v=

2aR

，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BLv=BR

2Ra

，所以產(chǎn)生感應(yīng)電流大小為I=

E

πrR 2

=

2B 2Ra

πr

，故C錯(cuò)誤；
D、棒經(jīng)過(guò)環(huán)心時(shí)所受安培力的大小為F=BIL=

8B2R 2Ra

πr

，故D正確；
故選：D