Question

【題目】如圖所示,在勻強磁場區域的上方有一半徑為r、質量為m的導體圓環,將圓環由靜止釋放,圓環剛進入磁場的瞬間和完全進入磁場的瞬間速度相等.已知圓環的電阻為R,勻強磁場的磁感應強度為B,重力加速度為,則( )

A. 圓環進入磁場的過程中,電阻產生的熱量為mgr

B. 圓環進入磁場的過程可能做勻速直線運動

C. 圓環進入磁場的過程中,通過導體某個橫截面的電荷量為

D. 圓環進入磁場的過程中,圓環中的電流為順時針

Answer 1

【答案】C

【解析】

分析清楚圓環進入磁場的過程，根據楞次定律判斷感應電流的方向；根據線圓環進入與離開磁場的速度判斷線框的運動性質；根據求電荷量;根據動能定理求出圓環的下邊剛進人磁場到上邊剛進入磁場這段過程中克服安培力做的功，即可知道線框的電阻產生的熱量.

A、由于圓環剛進入磁場的瞬間和完全進入磁場的瞬間速度相等，根據動能定理得：mg2r-W=0，所以W=2mgr,故通過電阻的熱量為2mgr;故A錯誤.

B、由于圓環剛進入磁場的瞬間和完全進入磁場的瞬間速度相等，該過程感應電流不同，安培力不同，故線圈不可能勻速；故B錯誤.

C、根據電量公式，得；故C正確.

D、圓環進入磁場的過程中，垂直紙面向里的磁通量增加，根據楞次定律，圓環中感應電流的磁通量應垂直紙面向外，由楞次定律判斷感應電流為逆時針方向，故D錯誤.

故選C.