Question

【題目】如圖所示，兩光滑平行導(dǎo)軌傾斜放置，與水平地面成一定夾角，上端接一電容器（耐壓值足夠大）。導(dǎo)軌上有一導(dǎo)體棒平行地面放置，導(dǎo)體棒離地面的有足夠的高度，勻強(qiáng)磁場(chǎng)與兩導(dǎo)軌所決定的平面垂直，開(kāi)始時(shí)電容器不帶電。將導(dǎo)體棒由靜止釋放，整個(gè)電路電阻不計(jì)，則 ( )

A. 導(dǎo)體棒一直做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

B. 導(dǎo)體棒先做加速運(yùn)動(dòng)，后作減速運(yùn)動(dòng)

C. 導(dǎo)體棒先做加速運(yùn)動(dòng)，后作勻速運(yùn)動(dòng)

D. 導(dǎo)體棒下落中減少的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，機(jī)械能守恒

Answer 1

【答案】A

【解析】

導(dǎo)體棒下滑，產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，對(duì)電容器充電，因此電路中有電流流過(guò)，對(duì)導(dǎo)體棒寫(xiě)牛頓第二定律有①，設(shè)某時(shí)刻導(dǎo)體棒的速度為，此時(shí)電容器的電荷量為，經(jīng)過(guò)時(shí)間導(dǎo)體棒的速度為，此時(shí)電容器的電荷量為，則有和，兩式相減得，兩邊同時(shí)除得，即，將代入①式可得，，因此物體一直做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，A正確，BC錯(cuò)誤，物體重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能和電容器得電能，機(jī)械能不守恒，D錯(cuò)誤。