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(2013•安徽模拟)如图所示,AB是一根裸导线,单位长度的电阻为R0,一部分弯曲成直径为d的圆圈,圆圈导线相交处导电接触良好.圆圈所在区域有与圆圈平面垂直的均匀磁场,磁感强度为B

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(2013•安徽模拟)如图所示,AB是一根裸导线,单位长度的电阻为R0,一部分弯曲成直径为d的圆圈,圆圈导线相交处导电接触良好.圆圈所在区域有与圆圈平面垂直的均匀磁场,磁感强度为B0导线一端B点固定,A端在沿BA方向的恒力F作用下向右缓慢移动,从而使圆圈缓慢缩小.设在圆圈缩小过程中始终保持圆的形状,设导体回路是柔软的,此圆圈从初始的直径d到完全消失所需时间t为(  )

A.
πd2B2
16FR0

B.
d2B2
8FR0

C.
πd2B2
4FR0

D.
d2B2
2FR0
▼优质解答
答案和解析
设在恒力F的作用下,A端△t时间内向右移动微小的量△x,则相应圆半径减小△r,则有:
△x=2π△r
在△t时间内F做的功等于回路中电功,F△x=
E2
R
△t
E=
△Φ
△t
=B
△S
△t

△S可认为由于半径减小微小量△r而引起的面积的变化,有:△S=2πr•△r
而回路中的电阻R=R02πr,代入得,
F•2π△r=
B2△S2
△t2R02πr

△t=
B2△S2
FR0(2π)2r△r
=
B2△S
2FR

显然△t与圆面积变化△S成正比,所以由面积πr02变化为零,所经历的时间t为:t=
 
 
△t=
 
 
B2△S
2FR
=
B2
2FR
 
 
△S
解得:t=
r02B2
2FR0
=
d2B2
8FR0

故B正确,ACD错误.
故选:B.
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