题目内容
【题目】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
C.棒经过环心时流过棒的电流为
D.棒经过环心时所受安培力的大小为
【答案】D
【解析】解: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;
B、根据位移公式 ,可得时间为 ,故B错误;
C、当棒运动到环中心时,由于棒将金属细圆环分开的两部分的电阻并联,则电路总电阻为 ,速度大小为 ,产生感应电动势 ,所以产生感应电流大小为 ×2= ,故C错误;
D、棒经过环心时所受安培力的大小为F=BIL= ,故D正确.
故选:D.
【考点精析】认真审题,首先需要了解安培力(安培力做功与路径有关,绕闭合回路一周,安培力做的功可以为正,可以为负,也可以为零,而不像重力和电场力那样做功总为零).
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