Question

半径为a右端开小口的导体圆环和长为2a的导体直杆，单位长度电阻均为R．圆环水平固定放置，整个内部区域分布着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B．杆在圆环上以速度v平行于直径CD向右做匀速直线运动，杆始终有两点与圆环良好接触，从圆环中心O开始，杆的位置由θ确定，如图所示．则（ ）

A．θ=0时，杆产生的电动势为2Bav
B．θ=时，杆产生的电动势为
C．θ=0时，杆受的安培力大小为
D．θ=时，杆受的安培力大小为

Answer 1

【答案】分析：根据几何关系求出此时导体棒的有效切割长度，根据法拉第电磁感应定律求出电动势．
注意总电阻的求解，进一步求出电流值，即可算出安培力的大小．
解答：解；A、θ=0时，杆产生的电动势E=BLv=2Bav，故A正确
B、θ=时，根据几何关系得出此时导体棒的有效切割长度是a，所以杆产生的电动势为Bav，故B错误
C、θ=0时，由于单位长度电阻均为R．所以电路中总电阻（2+π）aR．
所以杆受的安培力大小F=BIL=B?2a=，故C错误
D、θ=时，电路中总电阻是（π+1）aR
所以杆受的安培力大小F′=BI′L′=，故D正确
故选AD．
点评：电磁感应与电路的结合问题，关键是弄清电源和外电路的构造，然后根据电学知识进一步求解．