（2014?海口一模）如图所示，空间存在着垂直光滑圆柱侧面向外的辐向磁场，一个质量为m、半径为R的匀质金

Question

（2014?海口一模）如图所示，空间存在着垂直光滑圆柱侧面向外的辐向磁场，一个质量为m、半径为R的匀质金属环位于圆柱底部，环所在位置处的磁感应强度大小为B，环中通以恒定电流I后圆环由静止向上运动，经过时间t后撤去该恒定电流并保持圆环闭合，圆环上升的最大高度为H．已知重力加速度为g，圆柱体足够长，则在圆环向上运动的过程中，下列说法正确的是（　　）A．圆环先做匀加速运动后做匀减速运动B．圆环向上运动的过程中，安培力所做的功为mgHC．圆环产生的最大电动势为4π2B2IR2mtD．圆环中所通的恒定电流I的方向（俯视）为逆时针

Answer 1

环中通以恒定电流I后，圆环所受安培力F=BIL=BI?2πr=2πBIR；
A、对圆环，由牛顿第二定律得：2πBIR-mg=ma，加速度a=

2πBIR

m

-g，B、I、R都是定值，则加速度a恒定不变，圆环做匀加速运动，当撤去电流后，由于惯性，圆环继续向上做减速运动，圆环切割磁感线产生感应电动势E=BLv，由于圆环做减速运动，感应电动势减小，安培力减小，圆环所受合外力减小，圆环做加速度减小的减速运动，故A错误；
B、对圆环，在整个过程中由动能定理得：W-mgH=0-0，则安培力做功：W=mgH，故B正确；
C、开始圆环做匀加速运动，当刚撤去电流时，圆环的速度最大，最大速度v=at=（

2πBIR

m

-g）t，圆环产生的感应电动势：E=BLv=B?2πR?（

2πBIR

m

-g）t，故C错误；
D、圆环向上运动，所受安培力向上，由左手定则可知，圆环中所通的恒定电流I的方向（俯视）为顺时针方向，故D错误；
故选：B．