Question

20．如图所示，整个装置处于匀强磁场中，竖起框架之间接有一电容器C，金属棒AD水平放置，框架及棒的电阻不计，框架足够长，在金属棒紧贴框架下滑过程中（金属校友会下滑过程中始终与框架接触良好），下列说法正确的是（　　）

• A． 金属棒AD最终做匀速运动
• B． 金属棒AD一直做匀加速运动
• C． 金属棒AD下滑的加速度为重力加速度g
• D． 金属棒AD下滑的加速度小于重力加速度g

Answer 1

分析 根据牛顿第二定律，推导出物体加速度的表达式，由表达式确定棒的加速度的变化求解即可．

解答 解：设棒瞬时的加速度为a．根据牛顿第二定律得：mg-BIL=ma，则得 F-CB²L²a=ma，I=$\frac{△Q}{△t}$=$\frac{△QU}{△t}$=$\frac{C△BLV}{△t}$=$\frac{CBL△V}{△t}$═CBLa，
则得a=$\frac{mg}{m+C{B}^{2}{L}^{2}}$，由a的表达式可知，m、g、C、B、L均为常量，故加速度a为定值，则金属棒AD一直做匀加速运动，故B正确；A错误．
又因a=$\frac{mg}{m+C{B}^{2}{L}^{2}}$＜g，故C错误；D正确．
故选：BD

点评 本题考查分析棒受力情况和运动情况的能力，关键推导出含有电容器的电路中电流表达式，由牛顿第二定律得到加速度的表达式．