精英家教網(wǎng)如圖所示,水平光滑的U型金屬框架中串入一個電容器,整個框架處于豎直向下的勻強磁場中,橫跨在框架上的金屬棒ab在外力的作用下,以速度v向右運動一段距離后突然停止運動.金屬棒停止后,撤去外力作用,導(dǎo)軌足夠長,則此后金屬棒的運動情況是( 。
分析:金屬棒停止后,撤去外力作用,電容器通過金屬棒充電,形成放電電流,棒在安培力作用下向右運動,切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,回路中電流減小,棒所受的安培力減小,即可判斷其加速度減小,當(dāng)棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢等于電容器的電壓時,回路中電流為零,棒將做勻速運動.
解答:解:金屬棒原來在外力作用下向右運動時,產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,電容器充電,由右手定則判斷可知,上板帶正電.
當(dāng)金屬棒停止后,撤去外力作用后,電容器通過金屬棒充電,形成放電電流,通過棒的電流從a→b,棒受到向右的安培力,在安培力作用下棒向右加速運動,切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,是一個反電動勢,回路中電流將減小,棒所受的安培力減小,棒的加速度減小,所以此過程棒做加速度減小的加速運動.
當(dāng)棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢等于電容器的電壓時,回路中電流為零,棒不再受安培力而做勻速運動.故B正確,ACD錯誤.
故選B
點評:本題中帶電的電容器相當(dāng)于一個電源,棒切割產(chǎn)生的電動勢是一個反電動勢,分析電路中電流的變化,確定安培力的變化,即可判斷棒的運動情況.
練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,水平光滑的金屬框架上左端連接一個電阻R,有一金屬桿在外力F的作用下沿框架向右由靜止開始做勻加速直線運動,勻強磁場方向豎直向下,軌道與金屬桿的電阻不計并接觸良好,則能反映R中的感應(yīng)電流I和外力F隨時間t變化規(guī)律的圖象是(  )

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,水平光滑的平行金屬導(dǎo)軌左端接有電阻R,勻強磁場方向豎直向下,質(zhì)量一定的金屬棒OO'垂直于導(dǎo)軌放置,現(xiàn)使棒以一定的初速度v向右運動,當(dāng)金屬棒通過位置a、b時速度分別是va、vb,到位置c時剛好靜止,導(dǎo)軌和金屬棒的電阻不計,ab=bc,則金屬棒在由a到b和由b到c的兩個過程中( 。
A、金屬棒的加速度相等B、通過電阻R的電荷量相等C、電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱相等D、速度變化量相等

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,水平光滑的平行金屬導(dǎo)軌,左端接有電阻R,勻強磁場B豎直向下分布在導(dǎo)軌所在的空間內(nèi),質(zhì)量一定的金屬棒PQ垂直導(dǎo)軌放置.若使棒以一定能初速度v0向右運動,當(dāng)其通過位置a、b時,速率分別為va、vb,到位置c時棒剛好靜止,設(shè)金屬導(dǎo)軌與棒的電阻均不計,a到b與b到c的間距相等,則金屬棒在從a到b和從b到c的兩個過程中( 。
A、回路中產(chǎn)生的內(nèi)能相等B、棒運動的加速度相等C、安培力做功相等D、通過棒橫截面積的電荷量相等

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,水平光滑的平行金屬導(dǎo)軌,左端接有電阻R,勻強磁場B豎直向下分布在導(dǎo)軌所在的空間內(nèi),質(zhì)量一定的金屬棒PQ垂直導(dǎo)軌放置.今使棒以一定的初速度v0向右運動,當(dāng)其通過位置a、b時,速率分別為va、vb,到位置c時棒剛好靜止,設(shè)導(dǎo)軌與棒的電阻均不計,a到b與b到c的間距相等,則金屬棒在由a到b和由b到c的兩個過程中( 。

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