题目内容
【题目】如图所示,一个粗细均匀的圆形合金框架,直径为d,电阻为R。匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直框面向里,长为d,电阻为 的均匀金属棒AB与合金框架接触良好,AB与MO垂直且AB中点与M点相交。现用外力使棒以恒定速度v,沿垂直于半径OM的方向从M滑向圆心O,当金属棒滑过
时( )
A. CD两端的电压为Bdv
B. AB段左侧与右侧合金框架的电功率之比为2:1
C. CD棒中的电流为
D. AB棒所受的安培力为
【答案】BC
【解析】由题可知,圆的半径为,当AB棒滑过
时设其有效长度为
,如图所示:
由几何关系得:,解得:
,因AB棒的长度为d,电阻为R,则此时CD段的有效电阻为
,因CD段切割磁感线产生电动势,故CD段即为等效电源,其电源电动势为
,内阻为
,由图可知圆环被分成左、右两部分,且两部分是并联的,由几何关系得:
,故
,则
,故圆环左边的电阻
,则圆环右边的电阻
,则外电路的并联总电阻为
,根据闭合电路欧姆定律得:干路中的电流
,此时CD两端的电压为路端电压,则有
,则AB受的安培力为
,因圆环左、右两部分是并联的,则电压相等为
,根据
可知,则有:
,故AD错误,BC正确.故选BC.
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