题目内容

18.如图所示,两根水平放置的相互平行的金属导轨ab、cd,表面光滑,处在竖直向上的匀强磁场中,金属棒PQ垂直于导轨放在上面,以速度v向右匀速运动,欲使棒PQ停下来,下面的措施可行的是(导轨足够长,棒PQ有电阻)(  )
A.在PQ右侧垂直于导轨再放上一根同样的金属棒
B.在PQ右侧垂直于导轨再放上一根质量和电阻均比棒PQ大的金属棒
C.将导轨的a、c两端用导线连接起来
D.在导轨的a、c两端用导线连接一个电容器

分析 金属棒切割磁感线产生感应电动势,由于导轨光滑,金属棒不会自行停止,想办法把动能转换为内能即可,注意明确电容器的基本性质.

解答 解:A、在PQ右侧垂直于导轨再放上一根同样的金属棒,回路中会有感应电流,使金属棒加速,PQ棒减速,当获得共同速度时,回路中感应电流为零,两棒都将匀速,最终两棒会达到共同速度,不会停止,故A错误;
B、在PQ右侧垂直于导轨再放上一根质量和电阻均比棒PQ大的多的金属棒,回路中会有感应电流,使金属棒加速,PQ棒减速,当获得共同速度时,回路中感应电流为零,两棒都将匀速,最终两棒会达到共同速度,不会停止,故B错误.
C、将导轨的a、c两端用导线连接起来,金属棒PQ的动能最终转化为系统的内能,会停止,故C正确;
D、在导轨的a、c两端用导线连接一个电容器时,电容器充满电后,其两端的电势差与导体两端的电势差相等时,导体棒的速度不再变化,故不会停下来,故D错误.
故选:C

点评 本题是电磁感应与力学、电路知识的综合,要掌电磁感应中的功能关系,并能正确应用即可,注意只要形成电流即可消耗机械能,最终停下来.

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