Question

（2008?南海區(qū)模擬）在如下甲、乙、丙三圖中，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，丙圖中的直流電源電動勢為E，除電阻R外，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內(nèi)，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．今給導體棒ab一個向右相同的初速度v₀，以下說法正確的是（　　）

A．在導體棒剛開始運動時，甲、乙、丙三種情況中通過電阻R的電流相同

B．三種情形下導體棒ab最終都將靜止

C．最終只有乙中導體棒ab靜止，甲、丙中導體棒ab都將作勻速直線運動

D．在導體棒ab運動的全部過程中，三個電阻R產(chǎn)生的熱量大小是Q_甲＜Q_乙＜Q_丙

Answer 1

分析：根據(jù)電路中的電動勢，分析通過R的電流關(guān)系．
圖甲中，導體棒向右運動切割磁感線產(chǎn)生感應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棒的運動情況．
圖乙中，導體棒向右運動切割磁感線產(chǎn)生感應電流，通過電阻R轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，ab棒將做減速運動；圖丙中，分析導體棒受到的安培力情況，判斷ab棒的運動情況．

解答：解：A、導體棒剛開始運動時，導體棒產(chǎn)生的感應電動勢為E′=BLv₀，甲、乙中，感應電流都為I=

E′

R

=

BLv0

R

丙圖中，感應電動勢與電池的電動勢方向相同，感應電流為I=

E+E′

R

=

E+BLv0

R

．故A錯誤．
B、C、圖甲中，導體棒向右運動切割磁感線產(chǎn)生感應電流而使電容器充電，當電容器C極板間電壓與導體棒產(chǎn)生的感應電動勢相等時，電路中沒有電流，ab棒不受安培力，向右做勻速運動；圖乙中，導體棒向右運動切割磁感線產(chǎn)生感應電流，通過電阻R轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，ab棒速度減小，當ab棒的動能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能時，ab棒靜止；
圖丙中，導體棒先受到向左的安培力作用向右做減速運動，速度減為零后再在安培力作用下向左做加速運動，當導體棒產(chǎn)生的感應電動勢與電源的電動勢相等時，電路中沒有電流，ab棒向左做勻速運動．故B錯誤，C正確．
D、甲中棒的部分動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，圖乙圖過程中，棒的動能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；丙圖中，電源的電能和棒的動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故有Q_甲＜Q_乙＜Q_丙．
故選CD

點評：本題考查對電磁感應現(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)系判斷導體棒的運動情況．