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問題詳情:
如圖所示,水平面內有一平行金屬導軌,導軌光滑且電阻不計,阻值為R的導體棒垂直於導軌放置,且與導軌接觸良好.導軌所在空間存在勻強磁場,勻強磁場與導軌平面垂直.t=0時,將開關S由1擲向2,分別用q、i、v和a表示電容器所帶的電荷量、棒中的電流、棒的速度大小和加速度大小,則下列的圖象中正確的是
A. B.
C. D.
【回答】
D
【解析】首先分析導體棒的運動情況:開關S由1擲到2,電容器放電後會在電路中產生電流.導體棒通有電流後會受到安培力的作用,會產生加速度而加速運動.導體棒切割磁感線,速度增大,感應電動勢增大,則電路中電流減小,安培力減小,加速度減小.因導軌光滑,所以在有電流通過棒的過程中,棒是一直加速運動(變加速)加速度逐漸減小,速度逐漸增大.當感應電動勢等於電容器的電壓時,電路中無電流,達到一種平衡時,導體棒做勻速運動,加速度為零,速度達到最大值,所以C錯誤D正確.當棒勻速運動後,棒因切割磁感線有電動勢,所以電容器兩端的電壓能穩定在某個不為0的數值,即電容器的電量應穩定在某個不為0的數值(不會減少到0).這時電容器的電壓等於棒的電動勢數值,棒中無電流,故A,B錯誤.
考點:導體切割磁感線時的感應電流
知識點:電磁感應單元測試
題型:選擇題
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