Question

【題目】某同學(xué)設(shè)計的“電磁彈射”裝置如圖所示，足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌（電阻不計）水平固定放置，間距為l，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的磁場垂直于軌道平面向下。在導(dǎo)軌左端跨接電容為C的電容器，另一質(zhì)量為m、電阻為R的導(dǎo)體棒垂直于導(dǎo)軌擺放。先斷開電鍵S，對電容器充電，使其帶電量為Q，再閉合電鍵S，關(guān)于該裝置及導(dǎo)體棒的運(yùn)動情況下列說法正確的是

A. 要使導(dǎo)體棒向右運(yùn)動，電容器的b極板應(yīng)帶正電

B. 導(dǎo)體棒運(yùn)動的最大速度為

C. 導(dǎo)體棒運(yùn)動過程中，流過導(dǎo)體棒橫截面的電量為Q

D. 導(dǎo)體棒運(yùn)動過程中感應(yīng)電動勢的最大值為

Answer 1

【答案】B

【解析】導(dǎo)體棒向右運(yùn)動，安培力向右，由左手定則可知電流方向向下，則a帶正電，故A錯誤．當(dāng)導(dǎo)體棒兩端的電壓與電容兩端的電壓相等時，導(dǎo)體棒做勻速運(yùn)動，此時有 ，根據(jù)動量定理得： ，其中：q′=Q-q，聯(lián)立三式解得： ，故B正確．導(dǎo)體棒運(yùn)動過程中，極板電荷不會全部放完，故流過導(dǎo)體棒橫截面的電量小于Q，故C錯誤．導(dǎo)體棒運(yùn)動的最大速度為，故導(dǎo)體棒運(yùn)動過程中感應(yīng)電動勢的最大值為：，故D錯誤．故選B．