如圖所示，空間存在著與圓臺母線垂直向外的磁場，各處的磁感應強度大小均為B，圓臺母線與豎直方向的夾角為θ，一個質量為m、半徑為r的勻質金屬環(huán)位于圓臺底部。環(huán)中維持恒定的電流I不變，后圓環(huán)由靜止向上運動，經(jīng)過時間t后撤去該恒定電流并保持圓環(huán)閉合，圓環(huán)全程上升的最大高度為H。已知重力加速度為g，磁場的范圍足夠大。在圓環(huán)向上運動的過程中，下列說法正確的是（???? ）

A．在時間t內安培力對圓環(huán)做功為mgH

B．圓環(huán)先做加速運動后做減速運動

C．圓環(huán)運動的最大速度為－gt

D．圓環(huán)先有擴張后有收縮的趨勢

 

【答案】

BC

【解析】

試題分析：圓環(huán)通電后由靜止開始向上運動，判斷受到安培力有向上的分力，根據(jù)左手安培定則判斷電流沿順時針方向如下圖，把圓環(huán)分為弧長為若干小段，則每一小段可看做一段直導線，受到安培力沿圓臺母線方向斜向上，則豎直分力為，根據(jù)對稱性，安培力在水平方向分力相互抵消，合力豎直向上，即為，撤去電流之前的時間內，圓環(huán)做勻加速直線運動，加速度，電流撤去后，圓環(huán)受到自身重力做勻減速直線運動，選項B對。向上運動過程最大速度即電流撤去時的速度，選項C對。整個上升過程有重力做功，安培力做功，根據(jù)動能定理，，即，但電流撤去切割磁感線仍有安培力做功，在時間t內安培力對圓環(huán)做功小于所以選項A錯。勻加速階段由于安培力的水平分力，圓環(huán)有收縮的趨勢，電流撤去后，圓環(huán)切割磁感線，根據(jù)楞次定律感應電流阻礙其向上運動，判斷感應電流為逆時針方向，安培力沿母線向下，安培力有水平向外的分力，圓環(huán)有擴張趨勢，選項D錯。

考點：安培力做功?? 電磁感應

 

練習冊系列答案
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如圖所示，空間存在著強度E=2.5×102N/C方向豎直向上的勻強電場，在電場內一長為L=0.5m的絕緣細線，一端固定在O點，一端拴著質量m=0.5kg、電荷量q=4×10-2C的小球．現(xiàn)將細線拉直到水平位置，使小球由靜止釋放，當小球運動最高點時細線受到的拉力恰好達到它能承受的最大值而斷裂．取g=10m/s2．求：
（1）細線能承受的最大拉力；
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（1）兩液滴相撞后共同運動的速度大小v；
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如圖所示，空間存在著與圓臺母線垂直向外的磁場，各處的磁感應強度大小均為B，圓臺母線與豎直方向的夾角為θ．一個質量為m、半徑為r的勻質金屬環(huán)位于圓臺底部．環(huán)中通以恒定的電流I后圓環(huán)由靜止向上運動，經(jīng)過時間t后撤去該恒定電流并保持圓環(huán)閉合，圓環(huán)上升的最大高度為H．已知重力加速度為g，磁場的范圍足夠大．在圓環(huán)向上運動的過程中，下列說法正確的是（　�。�

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