Question

【题目】如图甲所示，水平放置的平行金属导轨左端通过一单刀双开关S与定值电阻R和平行板电容器C连接，导体棒MN垂直置于导轨上且与导轨接触良好。规定向右为正方向，导体棒MN沿导轨运动的图象如图乙所示，金属棒始终处于方向竖直向上的匀强磁场中，不计导轨和导体棒MN的电阻，则在时间内　　

A. 若开关S接1，则电容器C始终处于充电状态

B. 若开关S接1，则时刻电容器C两端的电压最大

C. 若开关S接2，则导体棒MN所受安培力的方向先向左后向右

D. 若开关S接2，则时刻导体棒MN所受的安培力最大

Answer 1

【答案】C

【解析】

在图象中，图象的斜率表示导体棒运动的速度，由图乙可知，时间内斜率是正、时间内斜率为负值，则说明时间内导体棒先向右移动后向左移动。若S接A，导体棒通过金属导轨与平行板电容器C连接，时间内导体棒向右先加速后减速，然后向左先加速后减速运动，根据可知，电容器两端电压先增大后减小，再反向增大减小，可知电容器先充电再放电，再充电再放电，故A错误；若S接A，时刻导体瞬间静止，即导体不切割磁感线，故MN中无感应电动势产生，电容器两极板电压为零，即最小，故B错误；若S接B，导体棒通过金属导轨与定值电阻R连，时间内，导体棒先向右运动后向左运动，根据右手定则可知，电流的方向先顺时针后逆时针，由左手定则可知，MN所受安培力方向先向左后向右，故C正确；若S接B，时刻MN瞬间静止，导体不切割磁感线，电路中无电流，MN受安培力为零即最小，故D错误。故选C。