如圖所示，水平面內(nèi)有一平行金屬導軌（足夠長），導軌光滑且電阻不計，阻值為R的導體棒垂直于導軌放置，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，時，將開關(guān)S由1擲向2，分別用、、和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，則下圖所示的圖象中正確的是

 

 

【答案】

D

【解析】

試題分析：首先分析導體棒的運動情況：開關(guān)S由1擲到2，電容器放電后會在電路中產(chǎn)生電流．導體棒通有電流后會受到安培力的作用，會產(chǎn)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?qū)к壒饣�，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．當感應電動勢等于電容器的電壓時，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．當棒勻速運動后，棒因切割磁感線有電動勢，所以電容器兩端的電壓能穩(wěn)定在某個不為0的數(shù)值，即電容器的電量應穩(wěn)定在某個不為0的數(shù)值（不會減少到0）．這時電容器的電壓等于棒的電動勢數(shù)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

 

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?江蘇）如圖所示，水平面內(nèi)有一平行金屬導軌，導軌光滑且電阻不計．勻強磁場與導軌平面垂直．阻值為R的導體棒垂直于導軌靜止放置，且與導軌接觸．T=0時，將開關(guān)S由1擲到2．Q、i、v和a分別表示電容器所帶的電荷量、棒中的電流、棒的速度和加速度．下列圖象正確的是（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，水平面內(nèi)有兩根足夠長的平行導軌L1、L2，其間距d=0.5m，左端接有容量C=2000μF的電容．質(zhì)量m=20g的導體棒可在導軌上無摩擦滑動，導體棒和導軌的電阻不計．整個空間存在著垂直導軌所在平面的勻強磁場，磁感應強度B=2T．現(xiàn)用一沿導軌方向向右的恒力F1=0.44N作用于導體棒，使導體棒從靜止開始運動，經(jīng)t時間后到達B處，速度v=5m/s．此時，突然將拉力方向變?yōu)檠貙к壪蜃�，大小變�(yōu)镕2，又經(jīng)2t時間后導體棒返回到初始位置A處，整個過程電容器未被擊穿．求
（1）導體棒運動到B處時，電容C上的電量；
（2）t的大��；
（3）F2的大小．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，水平面內(nèi)有兩根互相平行且足夠長的光滑金屬軌道，它們間的距離L=0.20m，在兩軌道的左端之間接有一個R=0.10Ω的電阻．在虛線OOˊ（OOˊ垂直于軌道）右側(cè)有方向豎直向下的勻強磁場，磁感應強度B=0.50T．一根質(zhì)量m=0.10kg的直金屬桿ab垂直于軌道放在兩根軌道上．某時刻桿ab以v0=2.0m/s且平行于軌道的初速度進入磁場，同時在桿上施加一個水平拉力，使其以a=2.0m/s2的加速度做勻減速直線運動．桿ab始終與軌道垂直且它們之間保持良好接觸．桿ab和軌道的電阻均可忽略．
（1）在金屬桿ab向右運動的過程中，求桿中的感應電流為最大值的
14
時，水平拉力的功率；
（2）從金屬桿ab進入磁場至速度減為零的過程中，電阻R上發(fā)出的熱量Q=0.13J，求此過程中水平拉力做的功．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，水平面內(nèi)有一平行金屬導軌，導軌光滑且電阻不計，阻值為R的導體棒垂直于導軌放置，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(guān)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，則圖所示的圖象中正確的是（　�。�
A、精英家教網(wǎng)B、精英家教網(wǎng)C、精英家教網(wǎng)D、精英家教網(wǎng)

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，水平面內(nèi)有兩根互相平行且足夠長的光滑金屬軌道，它們間的距離L=0.20m，在兩軌道的左端之間接有一個R=0.10Ω的電阻．在虛線OO′（OO′垂直于軌道）右側(cè)有方向豎直向下的勻強磁場，磁感應強度B=0.50T．一根質(zhì)量m=0.10kg的直金屬桿ab垂直于軌道放在兩根軌道上．某時刻桿ab以v0=2.0m/s且平行于軌道的初速度進入磁場，同時在桿上施加一個水平拉力，使其以a=2.0m/s2的加速度做勻減速直線運動．桿ab始終與軌道垂直且它們之間保持良好接觸．桿ab和軌道的電阻均可忽略．
（1）請你通過計算判斷，在金屬桿ab向右運動的過程中，桿上所施加的水平拉力的方向；
（2）在金屬桿ab向右運動的過程中，求桿中的感應電流為最大值的
14
時，水平拉力的大�。�
（3）從金屬桿ab進入磁場至速度減為零的過程中，電阻R上發(fā)出的熱量Q=0.13J，求此過程中水平拉力做的功．

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