Question

【題目】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
C.棒經(jīng)過(guò)環(huán)心時(shí)流過(guò)棒的電流為
D.棒經(jīng)過(guò)環(huán)心時(shí)所受安培力的大小為

Answer 1

【答案】D
【解析】解：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= ，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 ，可得時(shí)間為 ，故B錯(cuò)誤；
C、當(dāng)棒運(yùn)動(dòng)到環(huán)中心時(shí)，由于棒將金屬細(xì)圓環(huán)分開(kāi)的兩部分的電阻并聯(lián)，則電路總電阻為 ，速度大小為 ，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) ，所以產(chǎn)生感應(yīng)電流大小為 ×2= ，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= ，故D正確．
故選：D．

【考點(diǎn)精析】認(rèn)真審題，首先需要了解安培力(安培力做功與路徑有關(guān)，繞閉合回路一周，安培力做的功可以為正，可以為負(fù)，也可以為零，而不像重力和電場(chǎng)力那樣做功總為零)．