精英家教網(wǎng)如圖，水平桌面上固定有一半徑為R的金屬細圓環(huán)，環(huán)面水平，圓環(huán)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(huán)左側并與環(huán)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(huán)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(huán)所用的時間為
2R/a
C、棒經(jīng)過環(huán)心時流過棒的電流為B
2aR
/πr
D、棒經(jīng)過環(huán)心時所受安培力的大小為8B2R
2aR
/πr
分析：根據(jù)幾何關系求出此時導體棒的有效切割長度，注意外電路為弧acb和弧adb的電阻并聯(lián)，求出總電阻，進一步求出電流值，即可算出安培力的大小．最后根據(jù)運動學公式可求出運動的時間．
解答：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=
B2L2at
R
，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(jù)位移公式2R=
1
2
at2，可得時間為t=
4R
a
，故B錯誤；
C、當棒運動到環(huán)中心時，速度大小為v=
2aR
，產(chǎn)生感應電動勢E=BR v=B?2R?
2Ra
，所以產(chǎn)生感應電流大小為I=
E
πrR
2
=
2B
2Ra
πr
×2=
4B
2Ra
πr
，故C錯誤；
D、棒經(jīng)過環(huán)心時所受安培力的大小為F=BIL=
8B2R
2Ra
πr
，故D正確；
故選：D
點評：電磁感應與電路的結合問題，關鍵是弄清電源和外電路的構造，然后根據(jù)電學知識進一步求解．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?上海模擬）如圖，水平桌面上固定的矩形裸導線框abcd的長邊長度為2L，短邊的長度為L，在兩短邊上均接有電阻R，其余部分電阻不計．導線框一長邊與x軸重合，左邊的坐標x=0，線框內(nèi)有一垂直于線框平面的勻強磁場，磁場的磁感應強度為B．一質(zhì)量為m、電阻也為R的光滑導體棒MN與短邊平行且與長邊接觸良好．開始時導體棒靜止于x=0處，從t=0時刻起，導體棒MN在沿x軸正方向的一拉力作用下，從x=0處以加速度a勻加速運動到x=2L處．則導體棒MN從x=0處運動到x=2L處的過程中通過導體棒的電量為
4BL2
3R
4BL2
3R
，拉力F關于x（x＜2L）的表達式為F=
ma+
2B2L2
3R
2ax
ma+
2B2L2
3R
2ax
．

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科目：高中物理 來源：2010-2011學年上海市高三六校聯(lián)考物理試卷 題型：填空題

如圖，水平桌面上固定的矩形裸導線框abcd的長邊長度為2L，短邊的長度為L，在兩短邊上均接有電阻R，其余部分電阻不計。導線框一長邊與x軸重合，左邊的坐標x=0，線框內(nèi)有一垂直于線框平面的勻強磁場，磁場的磁感應強度為B。一質(zhì)量為m、電阻也為R的光滑導體棒MN與短邊平行且與長邊接觸良好。開始時導體棒靜止于x=0處，從t=0時刻起，導體棒MN在沿x軸正方向的一拉力作用下，從x=0處以加速度a勻加速運動到x=2L處。則導體棒MN從x=0處運動到x=2L處的過程中通過導體棒的電量為           ，拉力F關于x（x﹤2L）的表達式為F=             。

 

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科目：高中物理 來源：海南 題型：單選題

如圖，水平桌面上固定有一半徑為R的金屬細圓環(huán)，環(huán)面水平，圓環(huán)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(huán)左側并與環(huán)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(huán)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(huán)所用的時間為
2R/a
C．棒經(jīng)過環(huán)心時流過棒的電流為B
2aR
/πr
D．棒經(jīng)過環(huán)心時所受安培力的大小為8B2R
2aR
/πr
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科目：高中物理 來源：2011年上海市六校聯(lián)考高考物理模擬試卷（復興中學）（解析版） 題型：填空題

如圖，水平桌面上固定的矩形裸導線框abcd的長邊長度為2L，短邊的長度為L，在兩短邊上均接有電阻R，其余部分電阻不計．導線框一長邊與x軸重合，左邊的坐標x=0，線框內(nèi)有一垂直于線框平面的勻強磁場，磁場的磁感應強度為B．一質(zhì)量為m、電阻也為R的光滑導體棒MN與短邊平行且與長邊接觸良好．開始時導體棒靜止于x=0處，從t=0時刻起，導體棒MN在沿x軸正方向的一拉力作用下，從x=0處以加速度a勻加速運動到x=2L處．則導體棒MN從x=0處運動到x=2L處的過程中通過導體棒的電量為    ，拉力F關于x（x＜2L）的表達式為F=    ．

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