Question

3．如圖所示，光滑平行金屬導(dǎo)軌水平放置在均勻磁場中，磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直．質(zhì)量為m，電阻為R的金屬棒靜止在導(dǎo)軌上．導(dǎo)軌的一端經(jīng)電鍵與帶有等量異號(hào)電荷（電量均為Q）的平行導(dǎo)體板連接．開始時(shí)電鍵S處于打開狀態(tài)，當(dāng)閉合電鍵時(shí)，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)體棒開始運(yùn)動(dòng)．已知兩導(dǎo)體板之間的電勢(shì)差與導(dǎo)體板所帶電量成正比．下列說法中正確的是（　　）

• A． 導(dǎo)體板上的電荷逐漸減少，最后變?yōu)榱?/td>
• B． 導(dǎo)體棒中的電流逐漸減小，最后變?yōu)榱?/td>
• C． 導(dǎo)體棒的速度先增大，后減小，最后變?yōu)榱?/td>
• D． 導(dǎo)體棒的速度達(dá)到最大時(shí)，導(dǎo)體板上的電荷為零

Answer 1

分析 開始，電容器放電，導(dǎo)體棒中有向下的電流，在安培力的作用下向右運(yùn)動(dòng)，與此同時(shí)導(dǎo)體棒又相當(dāng)于電源，在棒的兩端產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，當(dāng)感應(yīng)電動(dòng)式的數(shù)值恰好等于電容器兩板間電壓時(shí)，電流消失，安培力消失，導(dǎo)體棒做勻速直線運(yùn)動(dòng)．

解答 解：A、開始，電容器放電，導(dǎo)體棒中有向下的電流，導(dǎo)體會(huì)受安培力作用而運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，阻礙電流增加，故電容器電量不會(huì)變?yōu)榱�，故A錯(cuò)誤；
B、由以上分析知，金屬棒中電流開始最大，逐漸減小，最后為零，故B正確；
C、只要棒中有電流，導(dǎo)體棒速度就會(huì)增加，當(dāng)電流為零時(shí)，棒的速度最大，之后勻速運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；
D、由A分析知，棒的速度達(dá)到最大時(shí)，電容器兩板間有一定電壓且大小恒定，極板上的電荷不為零，故D錯(cuò)誤；
故選：B．

點(diǎn)評(píng) 本題考查磁場對(duì)通電導(dǎo)線的作用．剛開始電流最大，由于電磁感應(yīng) 產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)與極板間電勢(shì)差項(xiàng)抵觸，故電流減小，最后為零，但電壓與電量不為零．這個(gè)過程比較抽象，注意畫圖解決較好．