Question

10．如圖甲，水平放置的平行金屬導(dǎo)軌可分別與定值電阻R和平行板電容器C相連，導(dǎo)體棒MN置于導(dǎo)軌上且接觸良好，取向右為運(yùn)動(dòng)的正方向，導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)的位移-時(shí)間圖象如圖乙所示；金屬棒始終處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，不計(jì)導(dǎo)軌和金屬棒電阻，則0-t₂時(shí)間內(nèi)（　�。�

• A． 若S接A，電容器a極板始終帶負(fù)電
• B． 若S接A，t₁時(shí)刻電容器兩極板電壓最大
• C． 若S接B，MN所受安培力方向先向左后向右
• D． 若S接B，t₁時(shí)刻MN所受的安培力最大

Answer 1

分析 （1）在x-t圖象中，圖象的斜率表示物體運(yùn)動(dòng)的速度，據(jù)此判斷0～t₂時(shí)間內(nèi)導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的方向；
（2）右手定則是判斷感應(yīng)電流方向的．
（3）左手定則：張開左手，使四指與大拇指在同一平面內(nèi)，大拇指與四指垂直，把左手放入磁場中，讓磁感線穿過手心，四指與電流方向相同，大拇指所指的方向是安培力的方向．

解答 解：在x-t圖象中，圖象的斜率表示導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的速度，由圖乙可知，0-t₁時(shí)間內(nèi)斜率是正、t₁-t₂時(shí)間內(nèi)斜率為負(fù)值，則說明0-t₂時(shí)間內(nèi)導(dǎo)體棒先向右移動(dòng)后向左移動(dòng)．
A、若S接A，導(dǎo)體棒通過金屬導(dǎo)軌與平行板電容器C連接，0-t₂時(shí)間內(nèi)導(dǎo)體棒先向右運(yùn)動(dòng)后向左運(yùn)動(dòng)，根據(jù)右手定則可知，感應(yīng)電流的方向先順時(shí)針后逆時(shí)針，可知電容器a極板先帶負(fù)電后帶正電，故A錯(cuò)誤；
B、若S接A，t₁時(shí)刻導(dǎo)體瞬間靜止，即導(dǎo)體不切割磁感線，故MN中無感應(yīng)電動(dòng)勢產(chǎn)生，電容器兩極板電壓為零，即最小，故B錯(cuò)誤；
C、若S接B，導(dǎo)體棒通過金屬導(dǎo)軌與定值電阻R連，0-t₂時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)體棒先向右運(yùn)動(dòng)后向左運(yùn)動(dòng)，根據(jù)右手定則可知，電流的方向先順時(shí)針后逆時(shí)針，由左手定則可知，MN所受安培力方向先向左后向右，故C正確；
D、若S接B，t₁時(shí)刻MN瞬間靜止，導(dǎo)體不切割磁感線，電路中無電流，MN受安培力為零（即最�。�，故D錯(cuò)誤．
故選：C．

點(diǎn)評 （1）本題考查了位移-時(shí)間圖象、感應(yīng)電動(dòng)勢、感應(yīng)電流方向的判斷及安培力大小的計(jì)算和方向的判斷，綜合性強(qiáng)．
（2）根據(jù)乙圖判斷導(dǎo)體棒MN的運(yùn)動(dòng)情況及速度變化情況是解決本題的關(guān)鍵，在位移時(shí)間（x-t）圖中斜率的大小表示速度的大小，斜率的正負(fù)表示速度的方向
（3）t₁時(shí)刻的斜率為零，即此時(shí)刻導(dǎo)體棒的速度為零