(2013•海南)如图,水平桌面上固定有一半径为R的金属细圆环,环面水平,圆环每单位长度的电阻为r,空间有一匀强磁场,磁

(2013•海南)如图,水平桌面上固定有一半径为R的金属细圆环,环面水平,圆环每单位长度的电阻为r,空间有一匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向竖直向下;一长度为2R、电阻可忽略的导体棒置于圆环左侧并与环相切,切点为棒的中点.棒在拉力的作用下以恒定加速度a从静止开始向右运动,运动过程中棒与圆环接触良好.下列说法正确的是(  )
A.拉力的大小在运动过程中保持不变
B.棒通过整个圆环所用的时间为
2R
a

C.棒经过环心时流过棒的电流为
B
2aR
πr

D.棒经过环心时所受安培力的大小为
8B2R
2Ra
πr
菜刀门徒 1年前 已收到1个回答 举报

blackbenz 春芽

共回答了20个问题采纳率:85% 举报

解题思路:根据几何关系求出此时导体棒的有效切割长度,注意外电路为弧acb和弧adb的电阻并联,求出总电阻,进一步求出电流值,即可算出安培力的大小.最后根据运动学公式可求出运动的时间.

A、棒在拉力的作用下以恒定加速度a从静止开始向右运动,则速度为v=at,因此F=BIL=
B2L2at
R,可知在运动过程中棒所受安培力变化,则拉力大小也变化,故A错误;
B、根据位移公式2R=
1
2at2,可得时间为t=

4R
a,故B错误;
C、当棒运动到环中心时,由于棒将金属细圆环分开的两部分的电阻并联,则电路总电阻为[πrR/2],速度大小为v=
2aR,产生感应电动势E=BLv=B•2R•
2Ra,所以产生感应电流大小为I=
E

πrR
2=
2B
2Ra
πr×2=
4B
2Ra
πr,故C错误;
D、棒经过环心时所受安培力的大小为F=BIL=
8B2R
2Ra
πr,故D正确.
故选:D.

点评:
本题考点: 安培力;通电直导线和通电线圈周围磁场的方向;电流的磁场对磁针的作用.

考点点评: 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.

1年前

10
可能相似的问题
Copyright © 2024 YULUCN.COM - 雨露学习互助 - 17 q. 0.758 s. - webmaster@yulucn.com