Question

6．如圖所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的上方有一半徑為R的導(dǎo)體圓環(huán)，將圓環(huán)由靜止釋放，圓環(huán)剛進(jìn)入磁場(chǎng)的瞬間和完全進(jìn)入磁場(chǎng)的瞬間速度相等．已知圓環(huán)的電阻為r，勻強(qiáng)進(jìn)場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，重力加速度為g，則（　�。�

• A． 圓環(huán)進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中，圓環(huán)中的電流為逆時(shí)針
• B． 圓環(huán)進(jìn)入磁場(chǎng)的過程可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)
• C． 圓環(huán)進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中，通過導(dǎo)體某個(gè)橫截面的電荷量為$\frac{π{R}^{2}B}{2r}$
• D． 圓環(huán)進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中，電阻產(chǎn)生的熱量為2mgR

Answer 1

分析 分析清楚圓環(huán)穿過磁場(chǎng)的過程，根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向；
根據(jù)線圓環(huán)進(jìn)入與離開磁場(chǎng)的速度判斷線框的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)；根據(jù)q=$\frac{△φ}{r}$求電荷量
根據(jù)動(dòng)能定理求出線框的ab邊剛進(jìn)人磁場(chǎng)到ab邊剛離開磁場(chǎng)這段過程中克服安培力做的功，即可知道線框從進(jìn)入到全部穿過磁場(chǎng)的過程中克服安培力做的功

解答 解：A、圓環(huán)進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中，垂直紙面向里的磁通量增加，根據(jù)楞次定律，圓環(huán)中感應(yīng)電流的磁通量應(yīng)垂直紙面向外，由右手定則判斷感應(yīng)電流為逆時(shí)針方向，故A正確
B、由于圓環(huán)剛進(jìn)入磁場(chǎng)的瞬間和完全進(jìn)入磁場(chǎng)的瞬間速度相等，該過程感應(yīng)電流不同，安培力不同，故線圈不可能勻速，故B錯(cuò)誤；
C、根據(jù)q=$\frac{△φ}{r}$，得q=$\frac{△φ}{r}$=$\frac{B•π{R}^{2}-0}{r}$=$\frac{π{R}^{2}B}{r}$，故C錯(cuò)誤
D、由于圓環(huán)剛進(jìn)入磁場(chǎng)的瞬間和完全進(jìn)入磁場(chǎng)的瞬間速度相等，根據(jù)動(dòng)能定理得：mg2R-W=0，所以W=2mgR．故D正確．
故選：AD

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵是恰當(dāng)?shù)剡x擇研究過程，根據(jù)動(dòng)能定理求出克服安培力所做的功，以及根據(jù)動(dòng)力學(xué)分析出線框的運(yùn)動(dòng)情況，知道線框何時(shí)速度最小