Question

14．光滑行金屬導軌M、N水平放置，導軌間距為L，導軌上放置著一根與導軌垂直、長為L的導體棒PQ．導軌左端與由電容成的電路相連接，裝置俯視如圖所示．導軌所在的空間存在方向垂直于導軌平面膽E磁感應強度為B的勻強磁場．現(xiàn)給導體棒PQ一初速度v₀使導體棒向右這動，當電路隱定后，導體棒U右做勻速運動．設導軌足夠長導線及導體棒的電不計，則以下說正確的是（　�。�

• A． v＜v₀
• B． 導體棒以初速度v₀開始做勻減速運動，最后以速度v做勻速運動
• C． 當電路穩(wěn)定后，電容器所帶電荷量為零
• D． 當電路穩(wěn)定后，電容器所帶電荷量為CBLv

Answer 1

分析 導體棒向右運動切割磁感線產生感應電動勢，給電容器充電，導體棒做減速運動，當電容器兩板電壓與導體棒切割磁感線產生的電動勢相等時電容器充電結束，導體棒做勻速直線運動，據(jù)此分析答題．

解答 解：A、導體棒向右運動切割磁感線產生感應電動勢，電容器充電，電路有充電電流，由右手定則與左手定則可知，導體棒受到向左的安培力，導體棒做減速運動，當電容器充電完畢后導體棒做勻速運動，由此可知，導體棒勻速運動的速度小于其初速度，故A正確；
B、開始導體棒向右做減速運動，導體棒切割磁感線產生的感應電動勢逐漸減小，電路充電電流I減小，導體棒受到的安培力：BIL減小，導體棒的加速度：$\frac{BIL}{m}$減小，導體棒向右做加速度減小的減速直線運動，最后做勻速直線運動，故B錯誤；
C、當電容器兩極板間電壓與導體棒切割磁感線產生的感應電動勢相等時導體棒做勻速直線運動，電路達到穩(wěn)定狀態(tài)，此時電容器兩極板所帶電荷量不為零，故C錯誤；
D、導體棒勻速運動時電路達到穩(wěn)定，此時電容器兩極板間電壓：U=E=BLv，電容器所帶電荷量：Q=CU=CBLv，故D正確；
故選：AD．

點評 當電容器兩極板間電壓與導體棒切割磁感線產生的感應電動勢相等時導體棒做運動直線運動，電路到達穩(wěn)定狀態(tài)，分析清楚導體棒的運動過程是解題的前提與關鍵．