题目内容

如图所示,甲图中的电容器C原来不带电,除电阻R外,其余部分电阻均不计,光滑且足够长的导轨水平放置,现给导体棒ab水平向右的初速度v,则甲、乙、丙三种情形下ab棒最终的运动状态是( )

A.三种情形下导体棒ab最终均作匀速运动
B.甲、丙中导体棒ab最终将以不同的速度作匀速运动,乙中导体棒ab最终静止
C.甲、丙中导体棒ab最终将以相同的速度作匀速运动,乙中导体棒ab最终静止
D.三种情形下导体棒ab最终均静止
【答案】分析:明确三种图中的电容器,电阻,电源在电路中的作用,电容器被充电后两板间的电压达到感应电动势便不再充电;电阻发热耗能,电池提供电流.
解答:解:甲图中ab棒产生感应电动势对C充电,C两板间电势差与感应电电动势相同时,没有电流做向右的匀速直线运动;
乙图中导体棒在初速度作用下,切割磁感线,产生电动势,出现安培力,阻碍其向前运动,其动能正转化为热能,最终会静止;
而丙图虽在初速度作用下,若初速度较大,产生感应电动势大于电源电动势,棒子所受的安培力使棒子减速,当感应电动势等于电源电动势时,电流为零,做匀速直线运动.若初速度较小,产生的感应电动势小于电源电动势,棒子所受的安培力使棒子加速,当感应电动势等于电源电动势时,电流为零,做匀速直线运动.由此得选项B正确,ACD错误
故选:B
点评:甲图最后是感应电动势与电容器两板间电压相等,乙图过程中,动能转化为内能,最终静止;而丙图金属杆产生的电动势与电源的电动势相互抵消,使杆处于不受任何力,处于匀速直线运动.
练习册系列答案
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(1)如图所示,由两块相互靠近的平行金属板组成的平行板电容器的极板N与静电计相接,极板M接地.用静电计测量平行板电容器两极板间的电势差U.在两板相距一定距离d时,给电容器充电,静电计指针张开一定角度.在整个实验过程中,保持电容器所带电量Q不变,下面哪些操作将使静电计指针张角变小
CD
CD

A.将M板向下平移
B.将M板沿水平向左方向远离N板
C.在M、N之间插入云母板(介电常数ε>1)
D.在M、N之间插入金属板,且不和M、N接触
(2)发光二极管(LED)是一种新型光源,在2010年上海世博会上通过巨大的LED显示屏,为我们提供了一场精美的视觉盛宴.某同学为了探究LED的伏安特性曲线,他实验的实物示意图如图甲所示,其中图中D为发光二极管(LED),R0为定值电阻,滑动变阻器R的总阻值很小,电压表视为理想电压表.(数字运算结果保留2位小数)
①请根据图甲的实物图,在图乙中画出该实验的电路图,要求用规范符号表示.
②闭合电键S前,滑动变阻器R的滑动头应置于最
(填“左”或“右”)端.
③实验一:在20℃的室温下,通过调节滑动变阻器,测量得到LED的U1-U2曲线为图丙中的a曲线.已知锂电池的电动势为3.7V,内阻不计,LED的正常工作电流为20mA,定值电阻R0的电阻值为10Ω,由曲线可知实验中的LED的额定功率为
0.066
0.066
W,LED的电阻随着电流的增大而
不变
不变
(填“增大”、“减小”或“不变”).
④实验二:将LED置于80℃的热水中,测量得到LED的U1-U2曲线为图丙中的b曲线.由此可知:温度升高,LED的电阻将
减小
减小
填“增大”、“减小”或“不变”).在实验一中,调节滑动变阻器使LED正常工作,立即将LED置于实验二中80℃的热水中,则此时LED功率为
0.063
0.063
W.

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