Question

【題目】如圖所示，一單匝圓形線圈兩端與平行導軌相連接，整個裝置處于水平面內。圓形線圈的直徑與平行導軌的寬度相等，均為L，平行導軌區域處于垂直紙面向里的磁感應強度大小為B0的勻強磁場中，圓形線圈處于垂直紙面向外的磁場中，其磁感應強度的大小B隨時間變化。質量為m、長度為L的金屬桿垂直放置在平行導軌上，金屬桿始終保持與導軌垂直且接觸良好，金屬桿與平行導軌間動摩擦因數為μ，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，已知金屬桿的電阻為R，其它部分電阻均不計，重力加速度為g。下面說法正確的是

A.若，則金屬桿在導軌上保持靜止

B.若，則金屬桿在導軌上保持靜止

C.若給金屬桿水平向右的速度，且，則金屬桿勻速運動

D.若給金屬桿水平向右的速度，且，則金屬桿勻速運動

Answer 1

【答案】BC

【解析】

AB.當金屬桿恰好在導軌上保持靜止時，安培力與摩擦力等大反向，有

解得

由，根據數學知識可知，當時，金屬桿保持靜止，故B正確A錯誤；

CD.由題可知，此時金屬桿所受安培力與摩擦力大小相等，即

電路中的電動勢為

由右手螺旋定則可知，圓形線圈產生的感應電動勢與金屬桿的感應電動勢方向相反，金屬桿的感應電動勢為

當圓形線圈中的磁感應強度時，感應電動勢為

則有

當圓形線圈中的磁感應強度時，感應電動勢為

此時

故C正確D錯誤。

故選BC。