精英家教網(wǎng)在水平桌面上放置的U型金屬導(dǎo)軌間串聯(lián)一個充電量為Q0,電容為C的電容器,導(dǎo)軌間的寬度為L,現(xiàn)將一根質(zhì)量為m的裸導(dǎo)體棒放在導(dǎo)軌上,方向與導(dǎo)軌垂直,整個裝置處在豎直向上的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度為B,當(dāng)閉合開關(guān)S后導(dǎo)體棒將向右運動,設(shè)導(dǎo)軌足夠長,接觸處的摩擦忽略不計,關(guān)于棒的運動情況下列說法中正確的是(  )
A、由于電容器放電產(chǎn)生電流,導(dǎo)體棒先做勻加速運動,直到電量Q0放完后達到勻速運動
B、導(dǎo)體棒先做勻加速運動,后做勻減速運動,直到停止
C、導(dǎo)體棒先做加速度越來越小的加速運動,最后達到勻速運動
D、導(dǎo)體棒的最終速度大小為
BLQ0
m+CB2L2
分析:導(dǎo)體棒運動時將形成與原電流相反的感應(yīng)電動勢,同時電容器兩端電壓降低,導(dǎo)體棒兩端電壓升高,當(dāng)二者相等時,導(dǎo)體棒勻速運動,把導(dǎo)體棒的運動過程分析清楚就能正確解答該題.
解答:解:ABC、閉合電鍵后,電容器放電,電路中有放電電流,導(dǎo)體棒受到安培力做加速運動,產(chǎn)生與原電流相反的感應(yīng)電動勢,電流中的電流減小,導(dǎo)體棒所受的安培力減小,所以導(dǎo)體棒做加速度逐漸減小的加速運動,當(dāng)導(dǎo)體棒兩端的電壓與電容器兩端的電勢差相等時,電路中的電流為零,導(dǎo)體棒做勻速運動.故A、B錯誤,C正確.
D、當(dāng)導(dǎo)體棒兩端的電壓與電容兩端的電壓相等時,導(dǎo)體棒做勻速運動,此時有BLv=
Q
C
,根據(jù)動量定理得:B
.
I
Lt=mv
=BqL,q=Q0-Q,聯(lián)立三式解得:v=
BLQ0
m+CB2L2
.故D正確.
故選:CD.
點評:在判斷電容器放電的時候,要注導(dǎo)體棒也在切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,這是本題的易錯點.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

精英家教網(wǎng)(I)某小組探究彈簧的彈性勢能與彈簧形變之間的關(guān)系,采用如圖所示的實驗裝置.將輕彈簧放置在水平軌道上,A端固定在軌道的一端,B端自由.在桌邊緣懸掛有一重錘線.取一個小球置于彈簧的B端,用手推小球使彈簧壓縮,放手后小球被彈出做平拋運動.利用該裝置可以粗略探究彈簧壓縮時具有的彈性勢能與壓縮量之間的關(guān)系.實驗中,得到彈簧壓縮量x和小球離開桌面后的水平位移s的一些數(shù)據(jù)如下表所示.
次數(shù) l 2 3 4
x/cm 2.00 3.00 4.O0 5.00
s/cm 10.15 15.13 20.16 25.14
①該實驗在測定彈簧的彈性勢能時,所采用的方法是
 
;
A.控制變量法B.間接測量法C.累積測量法  D.類比法
②分析表電的數(shù)據(jù)可得結(jié)論是:
A.在誤差允許的范圍內(nèi),對于給定的彈簧,其彈性勢能與其壓縮量的比例關(guān)系是:
 

B.當(dāng)壓縮量x越大時,上述比例關(guān)系的誤差也越大,其原因是:
 

(II)為了探究光敏電阻的阻值隨光照強度變化的規(guī)律,一同學(xué)要測定光敏電阻在不同強度的光照射下的電阻值.該同學(xué)使用的實驗器材如下:
A.光敏電阻R,其阻值大于20Ω;
B.電壓表精英家教網(wǎng),量程4.5V,內(nèi)阻約2kΩ;
C.電流表精英家教網(wǎng),量程0.6A,內(nèi)阻為0.1Ω;
D.滑動變阻器R′,阻值范圍0~20Ω;
E.電源E,電動勢4.5V,內(nèi)阻未知;
F.標(biāo)有“4.5V,0.2A”的小燈泡一只;
G.電鍵K一只,導(dǎo)線若干;
該同學(xué)已消除了外部環(huán)境的光線對光敏電阻的影響,即照射在光敏電阻上的光線全部來自于小燈泡.實驗時,在正確連接實驗電路后,使小燈泡與光敏電阻間保持一定距離,并通過調(diào)節(jié)滑動變阻器,分別精確測出燈泡不亮、微亮、較亮、最亮四種條件下的光敏電阻值.實驗數(shù)據(jù)如下:
小燈泡亮度 電壓U/V 電流I/A 光敏電阻值R/Ω(取3位有效數(shù)字)
不亮 4.40 0
微亮 4.32 0.11 39.2
較亮 4.24 0.21
最亮 4.10 0.40
a、存上面的表格中填出不同亮度燈光照射下的光敏電阻值;
b、清存下面的方框中畫出該同學(xué)完成該實驗的電路圖,并按電路圖進行實物連接;
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科目:高中物理 來源:高考三人行 物理 題型:038

如下圖所示,水平桌面上放置光滑U形金屬導(dǎo)軌串接電源,現(xiàn)將質(zhì)量相等的裸導(dǎo)線放在導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌垂直,導(dǎo)軌所在平面處有豎直向上的勻強磁場,閉合S,兩導(dǎo)軌向右運動并先后離開導(dǎo)軌右端落在水平地面上,測得落地的水平位移分別為為s1和s2,求閉合K后.

(1)安培力對L1和L2所做的功之比;

(2)通過L1和L2的電荷量之比.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(08年皖南八校聯(lián)考)在水平桌面上放置的U型金屬導(dǎo)軌間串聯(lián)一個充電量為Q0,電容為C的電容器,導(dǎo)軌間的寬度為L,現(xiàn)將一根質(zhì)量為m的裸導(dǎo)體棒放在導(dǎo)軌上,方向與導(dǎo)軌垂直,整個裝置處在豎直向上的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度為B,當(dāng)閉合開關(guān)S后導(dǎo)體棒將向右運動,設(shè)導(dǎo)軌足夠長,接觸處的摩擦忽略不計,關(guān)于棒的運動情況下列說法中正確的是(    )

A.由于電容器放電產(chǎn)生電流,導(dǎo)體棒先做勻加速運動,直到電量Q0放完后達到勻速運動

       B.導(dǎo)體棒先做勻加速運動,后做勻減速運動,直到停止

       C.導(dǎo)體棒先做加速度越來越小的加速運動,最后達到勻速運動

       D.導(dǎo)體棒的最終速度大小為

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科目:高中物理 來源:專項題 題型:不定項選擇

在水平桌面上放置的U形金屬導(dǎo)軌間串聯(lián)一個充電量為Q0、電容為C的電容器,導(dǎo)軌間的寬度為L,現(xiàn)將一根質(zhì)量為m的裸導(dǎo)體棒放在導(dǎo)軌上,方向與導(dǎo)軌垂直,整個裝置處在豎直向上的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度為B,當(dāng)閉合開關(guān)S后導(dǎo)體棒將向右運動,設(shè)導(dǎo)軌足夠長,接觸處的摩擦忽略不計,關(guān)于棒的運動情況下列說法中正確的是 

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A.由于電容器放電產(chǎn)生電流,導(dǎo)體棒先做勻加速運動,直到電量Q0放完后達到勻速運動
B.導(dǎo)體棒先做勻加速運動,后做勻減速運動,直到停止
C.導(dǎo)體棒先做加速度越來越小的加速運動,最后達到勻速運動
D.導(dǎo)體棒的最終速度大小為

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