题目内容

【题目】半径分别为r和2r的同心圆导轨固定在同一水平面内,一长为r,电阻为R的均匀直导棒AB置于圆导轨上面,BA的延长线通过圆导轨中心O,装置的俯视图如图所示,整个装置位于一匀强磁场中,磁感应强度的大小为B,方向竖直向下.在两环之间接阻值为R的定值电阻和电容为C的电容器.直导体棒在水平外力作用下以角速度ω绕O逆时针匀速转动,在转动过程中始终与导轨保持良好接触.导轨电阻不计.下列说法正确的是(  )

A.金属棒中电流从A流向B
B.金属棒两端电压为 2r
C.电容器的M板带正电
D.电容器所带电荷量为 CBωr2

【答案】C,D
【解析】解:A、根据右手定则可知,金属棒AB逆时针切割磁感时,产生的感应电流应该是从B向A,A不符合题意;

B、据E= 以及v=rω可得切割磁感线时产生的电动势E= ,切割磁感线的导体相当于电源,则AB两端的电压相当于电源的路端电压,根据闭合电路欧姆定律可知, = ,B不符合题意;

C、切割磁感线的AB相当于电源,在AB内部电流方向由B向A,故金属棒A相当于电源正极,故与A接近的电容器M板带正电,C符合题意;

D、由B分析知,AB两端的电压为 ,好电容器两端的电压也是 ,故电容器所带电荷量Q=CU= ,D符合题意.

故答案为:CD.

切割磁感线的导体,看成是电源,根据右手定则求出感应电动势,结合闭合电路欧姆定律和电容器的公式联立求解。

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