Question

在如圖甲、乙、丙中，除導體棒ab可動外，其余部分均固定不動，甲圖中的電容器C原來不帶電．設導體棒、導軌和直流電源的電阻均可忽略，導體棒和導軌間的摩擦也不計，圖中裝置均在水平面面內，且都處于方向垂直水平面（即紙面）向下的勻強磁場中，導軌足夠長．現給導體棒ab一個向右的初速度v，在甲、乙、丙三種情形下導體棒ab的最終運動狀態是（ ）
A．三種情形下導體棒ab最終都做勻速運動
B．甲、丙中，ab棒最終將以不同速度做勻速運動；乙中，ab棒最終靜止
C．甲、丙中，ab棒最終將以相同速度做勻速運動；乙中，ab棒最終靜止
D．三種情形下導體棒ab最終都做靜止

Answer 1

【答案】分析：明確三種圖中的電容器，電阻，電源在電路中的作用，電容器被充電后兩板間的電壓達到感應電動勢便不再充電；電阻發熱耗能，電池提供電流．
解答：解：甲圖中ab棒產生感應電動勢對C充電，C兩板間電勢差與感應電電動勢相同時，沒有電流做向右的勻速直線運動；
乙圖中導體棒在初速度作用下，切割磁感線，產生電動勢，出現安培力，阻礙其向前運動，其動能正轉化為熱能，最終會靜止；
而丙圖雖在初速度作用下，但卻受到向左的安培力，則桿向右減速運動，然而還要向左運動．從而使金屬桿切割磁感線產生電動勢與電源的電動勢相等時，且處于并聯狀態．所以金屬桿最終處于左的勻速直線運動．
由此得選項B正確，ACD錯誤
故選：B
點評：甲圖最后是感應電動勢與電容器兩板間電壓相等，乙圖過程中，動能轉化為內能，最終靜止；而丙圖金屬桿產生的電動勢與電源的電動勢相互抵消，使桿處于不受任何力，處于勻速直線運動．