题目内容

【题目】在如图甲、乙、丙中,除导体棒ab可动外,其余部分均固定不动,甲图中的电容器C原来不带电.设导体棒、导轨和直流电源的电阻均可忽略,导体棒和导轨间的摩擦也不计,图中装置均在水平面面内,且都处于方向垂直水平面(即纸面)向下的匀强磁场中,导轨足够长.现给导体棒ab一个向右的初速度v0,在甲、乙、丙三种情形下导体棒ab的最终运动状态是(  )

A. 三种情形下导体棒ab最终都做匀速运动

B. 甲、丙中,ab棒最终将以不同速度做匀速运动;乙中,ab棒最终静止

C. 甲、丙中,ab棒最终将以相同速度做匀速运动;乙中,ab棒最终静止

D. 三种情形下导体棒ab最终都做静止

【答案】B

【解析】

图甲中,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;图乙中,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;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。故D正确。

故选D。

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