Question

【題目】如圖所示，半徑為2L的小圓與半徑為3L的圓形金屬導(dǎo)軌擁有共同的圓心，在小圓區(qū)城內(nèi)存在垂直于紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在小圓與導(dǎo)軌之間的環(huán)形區(qū)域內(nèi)存在垂直于紙面向外的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。現(xiàn)將一長(zhǎng)度為3L的導(dǎo)體棒置于磁場(chǎng)中，讓其一端O點(diǎn)與圓心重合，另一端與圓形導(dǎo)軌良好接觸。在O點(diǎn)與導(dǎo)軌間接入一阻值為r的電阻，導(dǎo)體棒以角速度ω沿導(dǎo)軌逆時(shí)針做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其他電阻不計(jì)。下列說法正確的是（ ）

A. 導(dǎo)體棒O點(diǎn)的電勢(shì)比A點(diǎn)的電勢(shì)低

B. 在導(dǎo)體棒的內(nèi)部電流由A點(diǎn)至O點(diǎn)

C. 在導(dǎo)體棒旋轉(zhuǎn)一周的時(shí)間內(nèi)，通過電阻r的電荷量為

D. 在導(dǎo)體棒旋轉(zhuǎn)一周的時(shí)間內(nèi)，電阻r產(chǎn)生的焦耳熱為

Answer 1

【答案】A

【解析】

半徑為2L的小圓切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E1=B(2L) =2BωL2,根據(jù)右手定則，內(nèi)部電勢(shì)更高；導(dǎo)體棒在在小圓與導(dǎo)軌之間的環(huán)形區(qū)域切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E2=2BL=5BωL2，根據(jù)右手定值，外部電勢(shì)更高，故O點(diǎn)的電勢(shì)比A點(diǎn)的電勢(shì)低，在導(dǎo)體棒的內(nèi)部電流由O點(diǎn)至A點(diǎn)，A正確，B錯(cuò)誤。電路中電流 ，周期,在導(dǎo)體棒旋轉(zhuǎn)一周的時(shí)間內(nèi)，通過電阻r的電荷量q=It=，故C錯(cuò)誤；在導(dǎo)體棒旋轉(zhuǎn)一周的時(shí)間內(nèi)，電阻r產(chǎn)生的焦耳熱Q = I2rT =，故D錯(cuò)誤。故選A.