Question

【題目】如圖所示，在一個光滑傾斜絕緣板的上方，有垂直板面的等間距的a、b、c三條邊界線隔成了I、Ⅱ兩區，分別加有垂直紙面方向相反的勻強磁場，磁感應強度大小均為B。另有一半徑為R導體圓環從a邊界上方某處開始自由向下滑動，一直加速穿過該磁場區域，已知環的直徑等于每一磁場區的寬度，圓環電阻為r，圓環運動到直徑剛好與邊界線b重合時的速度為v，下列分析正確的是

A. 圓環穿過磁場區域的過程中，環中感應電流方向先順時針又逆時針再順時針

B. 圓環直徑剛好與邊界線b重合時圓環中的電功率為

C. 圓環通過邊界b的過程中流過圓環截面的電量為

D. 整個運動過程中，圓環重力勢能的減少量等于產生的熱量

Answer 1

【答案】AB

【解析】根據楞次定律，當剛進入垂直向外的磁場時，磁通量增大，感應電流方向順時針，當剛進入垂直向里的磁場時，感應電流為逆時針，當剛出磁場時，感應電流為順時針，故A正確；當圓環運動到直徑剛好與邊界線b重合時，產生的感應電動勢E=2B×2R×v=4BRv，感應電流為： ，可得電功率為： ，故B正確；通過的電荷量為： ，故C錯誤；根據能量守恒得，整個運動過程中，圓環重力勢能的減少量等于產生的熱量產生的電能與其動能增加量之和，故D錯誤。所以AB正確，CD錯誤。