Question

在圖甲、乙、丙三圖中，除導(dǎo)體棒ab可動外，其余部分均固定不動，甲圖中的電容器C原來不帶電。設(shè)導(dǎo)體棒、導(dǎo)軌和直流電源的電阻均可忽略，導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌間的摩擦也不計。圖中裝置均在水平面內(nèi)，且都處于方向垂直水平面(即紙面)向下的勻強磁場中，導(dǎo)軌足夠長。今給導(dǎo)體棒ab一個向右的初速度v₀，在甲、乙、丙三種情形下導(dǎo)體棒ab的最終運動狀態(tài)是(       )

A. 三種情形下導(dǎo)體棒ab最終均做勻速運動(                )

B. 甲、丙中，ab棒最終將以不同的速度做勻速運動；乙中，ab棒最終靜止

C. 甲、丙中，ab棒最終將以相同的速度做勻速運動；乙中，ab棒最終靜止

D. 三種情形下導(dǎo)體棒ab最終均靜止

Answer 1

B

解析:

題圖甲中，導(dǎo)體棒向右運動切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流而使電容器充電，當(dāng)電容器C?極板間電壓與導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢相等時，電路中沒有電流，?ab棒向右做勻速運動；題圖乙中，導(dǎo)體棒向右運動切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，通過電阻R轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，當(dāng)ab棒的動能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能時，ab棒靜止；題圖丙中，導(dǎo)體棒先受到向左的安培力作用做減速運動，速度減為零后再在安培力作用下向左做加速運動，當(dāng)導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢與電源的電動勢相等時，電路中沒有電流，ab棒向左做勻速運動。所以題圖甲中，導(dǎo)體棒向右運動切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流而使電容器充電，當(dāng)電容器C?極板間電壓與導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢相等時，電路中沒有電流，?ab棒向右做勻速運動；題圖乙中，導(dǎo)體棒向右運動切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，通過電阻R轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，當(dāng)ab棒的動能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能時，ab棒靜止；題圖丙中，導(dǎo)體棒先受到向左的安培力作用做減速運動，速度減為零后再在安培力作用下向左做加速運動，當(dāng)導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢與電源的電動勢相等時，電路中沒有電流，ab棒向左做勻速運動。所以B項正確。B項正確。