题目内容

【题目】如图所示,两块完全相同的金属板平行正对、且竖直固定放置。一粗细均匀、电阻不计的金属杆水平放置在两块金属板之间,且金属杆和两金属板始终良好接触。整个空间存在一个水平向里的匀强磁场,磁场方向垂直于金属杆,且和金属板平行。不计金属杆和金属板之间的摩擦,设两金属板上下足够长。在t=0时刻,金属杆由静止开始释放,金属杆在两金属板之间竖直向下的运动过程中,关于其atxtvtv2x图象,下列正确的是(  )

A.B.C.D.

【答案】AC

【解析】

AC.装置下落时,两个金属板分别积聚正、负电荷,成为一个带电的平行板电容器。设经过时间时,下落速度为,电容器的带电量为,电容器两板之间的电压为,金属杆切割磁感线产生的感生电动势为,有

解得

设在时间间隔内流经金属棒的电荷量为,金属棒受到的安培力为,有

也是平行板电容器在时间间隔内增加的电荷量,结合以上式子有

为金属棒的速度变化量,有

对金属棒,有

以上联合求解得

则可知物体做匀加速直线运动,故AC正确。

BD.物体的初速度为零,故有

xt图像为开口向上的抛物线,v2x为正比例函数图像,故BD错误。

故选AC

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