Question

如圖所示，在水平桌面上放置的足夠長的平行金屬導軌間串聯(lián)了一個電容為C、充電后電荷量為Q₀的電容器，兩導軌間的距離為L；現(xiàn)將一質(zhì)量為m的裸導體棒ab放在導軌上，方向與導軌垂直，整個裝置處在豎直方向的勻強磁場中，磁感應強度為B；當閉合開關S后，導體棒ab將向右運動．若導體棒與導軌接觸良好，忽略一切摩擦，則關于磁場方向以及閉合開關S后發(fā)生的現(xiàn)象，下列說法正確的是（　　）

A．磁場方向豎直向上

B．電容器的電荷量將逐漸減少，直到不帶電

C．導體棒ab先做勻加速運動，然后做勻減速運動，直到靜止不動

D．導體棒ab先做變加速運動，然后做勻速運動

Answer 1

分析：開關閉合后，電容器將形成由a到b的放電電流，根據(jù)導體棒運動方向，由左手定則可以判斷磁場方向；
導體棒運動時將形成與原電流相反的感應電動勢，同時電容器兩端電壓降低，導體棒兩端電壓升高，當二者相等時，導體棒勻速運動，把導體棒的運動過程分析清楚就能正確解答該題．

解答：解：A、開關閉合后，電容器將形成由a到b的放電電流，導體棒ab向右運動，所受的安培力方向向右．根據(jù)左手定則判斷可知磁場方向豎直向下，故A錯誤．
BCD、在導體棒向右運動的過程中，由于切割磁感線也將產(chǎn)生電動勢，該電動勢方向和電容器電壓相反，故電路中電流是變化的，當導體棒的感應電動勢和電容器電壓相等時，電路中電流為零，導體棒ab不再受安培力作用，而做勻速運動，故導體棒ab先做加速度逐漸減小的加速運動，最后勻速運動．
由于最終導體棒做勻速運動，電容器的電壓等于此時棒產(chǎn)生的感應電動勢，所以電容器的電荷量先逐漸減少，后不變，但不為零．故B、C錯誤，D正確．
故選：D．

點評：在判斷電容器放電量的時候，要注導體棒也在切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢，這是本題的易錯點．