题目内容

图甲中的三个装置均在水平面内且处于竖直向下的匀强磁场中,足够长的光滑导轨固定不动,图2中电容器不带电.现使导体棒ab以水平初速度v0向右运动,导体棒ab在运动过程中始终与导轨垂直,且接触良好.某同学定性画出了导体棒ab的v-t图象,如图乙所示.则他画出的是(  )
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分析:图甲中,导体棒向右运动切割磁感线产生感应电流,通过电阻R转化为内能,ab棒将做减速运动;
图乙中,导体棒向右运动切割磁感线产生感应电流而使电容器充电,分析电路中电流的变化,即可判断ab棒所受的安培力,确定ab棒的运动情况.
图丙中,分析导体棒受到的安培力情况,判断ab棒的运动情况.
解答:解:图甲中,导体棒向右运动切割磁感线产生感应电流,通过电阻R转化为内能,ab棒速度减小,当ab棒的动能全部转化为内能时,ab棒静止,最终速度变为零;
图乙中,导体棒向右运动切割磁感线产生感应电流而使电容器充电,当电容器C极板间电压与导体棒产生的感应电动势相等时,电路中没有电流,ab棒不受安培力,向右做匀速运动;
图丙中,导体棒先受到向左的安培力作用向右做减速运动,速度减为零后再在安培力作用下向左做加速运动,当导体棒产生的感应电动势与电源的电动势相等时,电路中没有电流,ab棒向左做匀速运动,即导体棒先做减速运动,速度减为零后,反向做加速运动,最后做匀速运动;
由以上分析可知,图乙所示图象是图2中导体棒ab的v-t图象,故B正确;
故选B.
点评:本题考查对电磁感应现象动态变化分析的问题,分析安培力的变化是关键,根据合力和速度方向的关系判断导体棒的运动情况.
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