Question

如图所示，一单匝圆形线圈两端与平行导轨相连接，整个装置处于水平面内。圆形线圈的直径与平行导轨的宽度相等，均为L，平行导轨区域处于垂直纸面向里的磁感应强度大小为B₀的匀强磁场中，圆形线圈处于垂直纸面向外的磁场中，其磁感应强度的大小B随时间变化。质量为m、长度为L的金属杆垂直放置在平行导轨上，金属杆始终保持与导轨垂直且接触良好，金属杆与平行导轨间动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，已知金属杆的电阻为R，其它部分电阻均不计，重力加速度为g。下面说法正确的是

A.若，则金属杆在导轨上保持静止

B.若，则金属杆在导轨上保持静止

C.若给金属杆水平向右的速度，且，则金属杆匀速运动

D.若给金属杆水平向右的速度，且，则金属杆匀速运动

Answer

BC

【解析】

AB.当金属杆恰好在导轨上保持静止时，安培力与摩擦力等大反向，有

解得

由，根据数学知识可知，当时，金属杆保持静止，故B正确A错误；

CD.由题可知，此时金属杆所受安培力与摩擦力大小相等，即

电路中的电动势为

由右手螺旋定则可知，圆形线圈产生的感应电动势与金属杆的感应电动势方向相反，金属杆的感应电动势为

当圆形线圈中的磁感应强度时，感应电动势为

则有

当圆形线圈中的磁感应强度时，感应电动势为

此时

故C正确D错误。

故选BC。