Question

下列三圖中除導(dǎo)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(shè)導(dǎo)體棒、導(dǎo)軌和直流電源的電阻均可忽略，導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌間的摩擦也不計(jì)．圖中裝置均在水平面內(nèi)，且都處于方向垂直水平面（即紙面）向下的勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)軌足夠長．今給導(dǎo)體棒ab一個向右的初速度v，在甲、乙、丙三種情形下導(dǎo)體棒ab的最終運(yùn)動狀態(tài)是（ ）

A．三種情形下導(dǎo)體棒ab最終均做勻速運(yùn)動?
B．三種情形下導(dǎo)體棒ab最終均靜止
C．乙、丙中，ab棒最終將做勻速運(yùn)動；甲中，ab棒最終靜止
D．甲、丙中，ab棒最終將做勻速運(yùn)動；乙中，ab棒最終靜止

Answer 1

【答案】分析：圖甲中，導(dǎo)體棒向右運(yùn)動切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流而使電容器充電，分析電路中電流的變化，即可判斷ab棒所受的安培力，確定ab棒的運(yùn)動情況．
圖乙中，導(dǎo)體棒向右運(yùn)動切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，通過電阻R轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，ab棒將做減速運(yùn)動；圖丙中，分析導(dǎo)體棒受到的安培力情況，判斷ab棒的運(yùn)動情況．
解答：解：圖甲中，導(dǎo)體棒向右運(yùn)動切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流而使電容器充電，當(dāng)電容器C極板間電壓與導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢相等時，電路中沒有電流，ab棒不受安培力，向右做勻速運(yùn)動；圖乙中，導(dǎo)體棒向右運(yùn)動切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，通過電阻R轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，ab棒速度減小，當(dāng)ab棒的動能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能時，ab棒靜止；
圖丙中，導(dǎo)體棒先受到向左的安培力作用向右做減速運(yùn)動，速度減為零后再在安培力作用下向左做加速運(yùn)動，當(dāng)導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢與電源的電動勢相等時，電路中沒有電流，ab棒向左做勻速運(yùn)動．故D正確．
故選D
點(diǎn)評：本題考查對電磁感應(yīng)現(xiàn)象動態(tài)變化分析的問題，分析安培力的變化是關(guān)鍵，根據(jù)合力和速度方向的關(guān)系判斷導(dǎo)體棒的運(yùn)動情況．