题目内容

15.如图,水平放置的导轨处于垂直于纸面向内的匀强磁场中,除电阻R外,其它电阻忽略不计.现给导体棒以水平向右的初速度使导体棒在光滑导轨上运动,经一段时间后,导体有可能达到向右匀速运动状态的有(  )
A.图甲B.图乙
C.图丙D.都不可能达到匀速运动状态

分析 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,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棒将做减速运动;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A正确,BCD错误.
故选:A

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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