Question

【題目】如圖，水平桌面上固定有一半徑為R的金屬細圓環，環面水平，圓環每單位長度的電阻為r，空間有一勻強磁場，磁感應強度大小為B，方向豎直向下；一長度為2R、電阻可忽略的導體棒置于圓環左側并與環相切，切點為棒的中點．棒在拉力的作用下以恒定加速度a從靜止開始向右運動，運動過程中棒與圓環接觸良好．下列說法正確的是（ ）

A.拉力的大小在運動過程中保持不變
B.棒通過整個圓環所用的時間為
C.棒經過環心時流過棒的電流為
D.棒經過環心時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從靜止開始向右運動，則速度為v=at，因此F=BIL= ，可知在運動過程中棒所受安培力變化，則拉力大小也變化，故A錯誤；
B、根據位移公式 ，可得時間為 ，故B錯誤；
C、當棒運動到環中心時，由于棒將金屬細圓環分開的兩部分的電阻并聯，則電路總電阻為 ，速度大小為 ，產生感應電動勢 ，所以產生感應電流大小為 ×2= ，故C錯誤；
D、棒經過環心時所受安培力的大小為F=BIL= ，故D正確．
故選：D．

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