Question

【題目】如圖所示，ACB是內壁光滑絕緣的半球形容器，AB是半球形容器截面圓的水平直徑，其半徑為R。圓環甲的圓心與半球球心重合，甲環中通有順時針方向的恒定電流，圓環乙由容器內壁A處靜止釋放，在沿容器內壁運動的過程中乙環環面始終與甲環環面在同一豎直平面內，已知圓環乙的質量為m，半徑為r，重力加速度為g，則下列說法正確的是( )

A. 圓環乙運動到容器最低點時，對容器底的壓力大小等于3mg

B. 圓環乙會在A、B間來回往復運動

C. 圓環乙最終靜止在容器最低點C點

D. 圓環乙中會產生大小為mg(R-r)的焦耳熱

Answer 1

【答案】AB

【解析】A項：圓環從A點到最低點利用動能定理得：，在最低點由牛頓第二定律有：，解得：N=3mg，故A正確；

B、C、D項：由于圓環甲中的電流產生的磁場在半球形容器的方向垂直練紙面向外，但圓環乙沿ACB運動，離圓環甲的距離不變，所以磁場不變，在圓環乙運動過程中在圓環乙中沒有電流產生，根據能量守恒可知，圓環乙可在AB間來回運動，故B正確，C錯誤，D錯誤。

點晴：解決本題關鍵理解圓環乙沿ACB運動，離圓環甲的距離不變，所以磁場不變，在圓環乙運動過程中在圓環乙中沒有電流產生。