Question

【題目】如圖所示，足夠長的光滑平行金屬導軌MN、PQ水平放置，導軌間距為L，一個磁感應強度B的勻強磁場垂直穿過導軌平面向下，導軌的上端M與P間接有電容為C的電容器，金屬棒開始靜止．對金屬棒施加一個水平向右、大小為F的恒力作用，不計一切摩擦，一切電阻都不計，則經(jīng)過時間t的過程中（　�。�

A.金屬棒可能做變加速運動
B.金屬棒中的電流恒定
C.電容器所帶電荷量
D.電容器儲存的電場能為

Answer 1

【答案】B,C,D
【解析】解：A、經(jīng)過時間△t時，金屬棒速度設為v，根據(jù)動量定理可得：F△t﹣BIL△t=mv﹣0，金屬棒切割磁感線產(chǎn)生電動勢變化△E=BL△v，通過電容器的電量Q=I△t=CBLv，

所以有F△t﹣BLCBLv=mv﹣0，解得：v= ，又加速度定義式a= ，可得加速度a= ，為定值，A不符合題意；

B、對金屬棒，應用牛頓第二定律有F﹣BIL=ma，由于加速度、拉力F恒定，所以安培力恒定，電流強度恒定，B符合題意；

C、電流強度I=CBLa= ，經(jīng)過時間t流過電路橫截面的電量Q=It= ，C符合題意；

D、電容器所帶的電荷量與電容器兩端電壓關系圖象如圖所示，

圖象與坐標軸圍成的面積表示電容器儲存的電能，所以電容器儲存的電場能為E= = = = ，D符合題意；

故答案為：BCD．

本題主要從電路知識考查電磁感應，首先根據(jù)右手定則判斷感應電動勢的大小，結合閉合電路歐姆定律以及動量定理，求解即可。