Question

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
C．棒经过环心时流过棒的电流为
D．棒经过环心时所受安培力的大小为

Answer

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．
【解析】
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=，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，可得时间为，故B错误；
C、当棒运动到环中心时，速度大小为，产生感应电动势，所以产生感应电流大小为，故C错误；
D、棒经过环心时所受安培力的大小为F=BIL=，故D正确；
故选：D