解题思路:由导体切割磁感线公式可求得感应电动势,由功率公式可求得电功率;由闭合电路欧姆定律可求得电路中的电流,则可求得安培力,由牛顿第二定律求得加速度;
由法拉第电磁感应定律可求得通过截面的电量;
A、当直径与边界线重合时,圆环运动到直径刚好与边界线PQ重合时,圆环左右两半环均产生感应电动势,故线圈中的感应电动势E=2B×2a×[v/2]=2Bav;圆环中的电功率P=
E2
R=
4B2a2v2
R,故A错误;
B、此时圆环受力F=2BI×a=2B×[2Bav/r×2a=
8B2a2v
R],由牛顿第二定律可得,加速度a=[F/m=
8B2a2v
mR],故B正确;
C、电路中的平均电动势
.
E=
△∅
△t=
Bπa2
△t,则电路中通过的电量Q=I△t=
.
E
R=
πBa2
R,故C正确;
D、此过程中产生的电能等于电路中的热量,也等于外力所做的功,则一定也等于动能的改变量,故△E=[1/2]mv2-[1/2]m(
v
2)2=
3
8mv2,故D错误;
故选:BC.
点评:
本题考点: 导体切割磁感线时的感应电动势;电功、电功率;楞次定律.
考点点评: 本题考查电磁感应规律、闭合电路运算、感应电动势瞬时值与平均值应用等.关键为:搞清楚磁通量的变化、平动切割的有效长度、瞬时值与平均值.