(2008?南海區(qū)模擬)在如下甲、乙、丙三圖中,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,丙圖中的直流電源電動勢為E,除電阻R外,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.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(dǎo)軌足夠長.今給導(dǎo)體棒ab一個向右相同的初速度v0,以下說法正確的是( 。
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(dǎo)體棒向右運動切割磁感線產(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棒的運動情況.
圖乙中,導(dǎo)體棒向右運動切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流,通過電阻R轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,ab棒將做減速運動;圖丙中,分析導(dǎo)體棒受到的安培力情況,判斷ab棒的運動情況.
解答:解:A、導(dǎo)體棒剛開始運動時,導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E′=BLv0,甲、乙中,感應(yīng)電流都為I=
E′
R
=
BLv0
R

丙圖中,感應(yīng)電動勢與電池的電動勢方向相同,感應(yīng)電流為I=
E+E′
R
=
E+BLv0
R
.故A錯誤.
B、C、圖甲中,導(dǎo)體棒向右運動切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流而使電容器充電,當電容器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,向右做勻速運動;圖乙中,導(dǎo)體棒向右運動切割磁感線產(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動,速度減為零后再在安培力作用下向左做加速運動,當導(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<Q<Q
故選CD
點評: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)體棒的運動情況.
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