Question

【題目】如圖所示，寬為L的水平光滑金屬軌道上放置一根質量為m的導體棒，軌道左端通過一個單刀雙擲開關與一個電容器和一個阻值為R的電阻連接，勻強磁場的方向垂直于軌道平面向里，磁感應強度大小為B，電容器的電容為C，金屬軌道和導體棒的電阻不計。現將開關撥向“1”，導體棒在水平向右的恒力F作用下由靜止開始運動，經時間后，將開關S撥向“2”，再經時間t，導體棒恰好開始勻速向右運動。下列說法正確的是（　　）

A.開關撥向“1”時，金屬棒做加速度逐漸減小的加速運動

B.開關撥向“2”時，金屬棒可能先做加速度逐漸減小的減速運動

C.開關撥向“2”后，導體棒勻速運動的速率為

D.時刻電容器所帶的電荷量為

Answer 1

【答案】BC

【解析】

A．開關撥向“1”時，經過，電容器充電

流過電路的電流

對導體棒應用牛頓第二定律

代入電流

根據加速度的定義式得

加速度為定值，所以導體棒做勻加速直線運動，A錯誤；

B．開關撥向“2”時，某時刻導體棒受到的安培力表達式為

根據楞次定律可知安培力阻礙導體棒的運動，方向水平向左，若安培力大于，則導體棒做減速運動，根據牛頓第二定律

導體棒速度減小，加速度減小，所以導體棒可能做加速度減小的減速運動，B正確；

C．開關撥向“2”后，導體棒速度穩定，導體棒受力平衡，則

解得

C正確；

D．導體棒做勻加速直線運動，經過時間，導體棒產生的電動勢

此時電容器的帶電量

D錯誤。

故選BC。