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v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（ ）
A．图1中导体棒ab的v-t图象
B．图2中导体棒ab的v-t图象
C．图3中导体棒ab的v-t图象
D．图2和图3中导体棒ab的v-t图象
【答案】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．
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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