Question

20．如圖所示，整個裝置處于勻強(qiáng)磁場中，豎起框架之間接有一電容器C，金屬棒AD水平放置，框架及棒的電阻不計，框架足夠長，在金屬棒緊貼框架下滑過程中（金屬校友會下滑過程中始終與框架接觸良好），下列說法正確的是（　　）

• A． 金屬棒AD最終做勻速運(yùn)動
• B． 金屬棒AD一直做勻加速運(yùn)動
• C． 金屬棒AD下滑的加速度為重力加速度g
• D． 金屬棒AD下滑的加速度小于重力加速度g

Answer 1

分析 根據(jù)牛頓第二定律，推導(dǎo)出物體加速度的表達(dá)式，由表達(dá)式確定棒的加速度的變化求解即可．

解答 解：設(shè)棒瞬時的加速度為a．根據(jù)牛頓第二定律得：mg-BIL=ma，則得 F-CB²L²a=ma，I=$\frac{△Q}{△t}$=$\frac{△QU}{△t}$=$\frac{C△BLV}{△t}$=$\frac{CBL△V}{△t}$═CBLa，
則得a=$\frac{mg}{m+C{B}^{2}{L}^{2}}$，由a的表達(dá)式可知，m、g、C、B、L均為常量，故加速度a為定值，則金屬棒AD一直做勻加速運(yùn)動，故B正確；A錯誤．
又因a=$\frac{mg}{m+C{B}^{2}{L}^{2}}$＜g，故C錯誤；D正確．
故選：BD

點(diǎn)評 本題考查分析棒受力情況和運(yùn)動情況的能力，關(guān)鍵推導(dǎo)出含有電容器的電路中電流表達(dá)式，由牛頓第二定律得到加速度的表達(dá)式．