精英家教網(wǎng)如圖所示，在U形金屬架上串入一電容器，金屬棒ab在金屬架上無摩擦地以速度v向右運動一段距離后突然斷開開關(guān)，并使ab停在金屬架上，停止后，ab不再受外力作用．現(xiàn)合上開關(guān)，則金屬棒的運動情況是（　�。�
A、向右做初速度為零的勻加速運動B、在某位置附近來回振動C、向右做初速度為零的加速運動，后又改做減速運動D、向右做變加速運動，后改做勻速運動
分析：金屬棒停止后，撤去外力作用，電容器通過金屬棒放電，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，電容器通過金屬棒放電，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，是一個反感應(yīng)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，所以此過程棒向右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．所以金屬棒向右先做加速度變小的加速運動，后又做勻速運動，故D正確，ABC錯誤．
故選：D．
點評：本題是電容器通過棒放電過程中，電容器相當(dāng)于電源，棒相當(dāng)于電動機，產(chǎn)生反電動勢，關(guān)鍵要根據(jù)牛頓第二定律分析棒的受力情況，來判斷其運動情況．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，一個“U”形金屬導(dǎo)軌PMNQ，其質(zhì)量為M=2 kg,放在光滑絕緣的水平面上，處于勻強磁場中，另有一根質(zhì)量為m=0.6 kg的金屬棒CD與MN邊平行放置在導(dǎo)軌上，CD邊左邊靠著固定的卡口a、b，卡口能阻止CD棒向左運動。勻強磁場以圖中虛線為界，左側(cè)的磁場B1方向豎直向上(區(qū)域無限大)，右側(cè)的磁場B2方向水平向左，磁感應(yīng)強度的大小都是0.80 T，如圖所示。導(dǎo)軌MN段長為0.50 m，電阻為0.40 Ω，金屬棒CD的電阻是0.40 Ω，其余電阻不計，CD與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為0.20。若在導(dǎo)軌上作用一個方向水平向左，大小為2.4 N的恒力，設(shè)導(dǎo)軌足夠長，取g=10 m/s2。求：導(dǎo)軌運動過程中的最大加速度和最大速度。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：新人教版高三物理選修3-1電磁感應(yīng)現(xiàn)象、楞次定律專項練習(xí)（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，一個U形金屬導(dǎo)軌水平放置，其上放有一個金屬導(dǎo)體棒ab，有一個磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場斜向上穿過軌道平面，且與豎直方向的夾角為θ.在下列各過程中，一定能在軌道回路里產(chǎn)生感應(yīng)電流的是(   )

A.ab向右運動，同時使θ減小

B.使磁感應(yīng)強度B減小，θ角同時也減小

C.ab向左運動，同時增大磁感應(yīng)強度B

D.ab向右運動，同時增大磁感應(yīng)強度B和θ角(0°<θ<90°)

 

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，光滑U形金屬導(dǎo)軌PQMN水平固定在豎直向上的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為B，導(dǎo)軌寬度為L。QM之間接有阻值為R的電阻，其余部分電阻不計。一質(zhì)量為m、電阻為R的金屬棒ab放在導(dǎo)軌上，給棒一個水平向右的初速度v0使之開始滑行，最后停在導(dǎo)軌上。由以上條件，在此過程中可求出的物理量有

A.電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱                      B.通過電阻R的總電荷量

C.ab棒運動的位移                             D.ab棒運動的時間

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：新人教版高三物理選修3-1電磁感應(yīng)現(xiàn)象、楞次定律專項練習(xí)（帶解析） 題型：單選題

如圖所示，一個U形金屬導(dǎo)軌水平放置，其上放有一個金屬導(dǎo)體棒ab，有一個磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場斜向上穿過軌道平面，且與豎直方向的夾角為θ.在下列各過程中，一定能在軌道回路里產(chǎn)生感應(yīng)電流的是(   )

A．a(chǎn)b向右運動，同時使θ減小
B．使磁感應(yīng)強度B減小，θ角同時也減小
C．a(chǎn)b向左運動，同時增大磁感應(yīng)強度B
D．a(chǎn)b向右運動，同時增大磁感應(yīng)強度B和θ角(0°<θ<90°)

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案