Question

【題目】如圖甲所示，水平放置的平行金屬導軌左端通過一單刀雙開關S與定值電阻R和平行板電容器C連接，導體棒MN垂直置于導軌上且與導軌接觸良好。規定向右為正方向，導體棒MN沿導軌運動的圖象如圖乙所示，金屬棒始終處于方向豎直向上的勻強磁場中，不計導軌和導體棒MN的電阻，則在時間內　　

A. 若開關S接1，則電容器C始終處于充電狀態

B. 若開關S接1，則時刻電容器C兩端的電壓最大

C. 若開關S接2，則導體棒MN所受安培力的方向先向左后向右

D. 若開關S接2，則時刻導體棒MN所受的安培力最大

Answer 1

【答案】C

【解析】

在圖象中，圖象的斜率表示導體棒運動的速度，由圖乙可知，時間內斜率是正、時間內斜率為負值，則說明時間內導體棒先向右移動后向左移動。若S接A，導體棒通過金屬導軌與平行板電容器C連接，時間內導體棒向右先加速后減速，然后向左先加速后減速運動，根據可知，電容器兩端電壓先增大后減小，再反向增大減小，可知電容器先充電再放電，再充電再放電，故A錯誤；若S接A，時刻導體瞬間靜止，即導體不切割磁感線，故MN中無感應電動勢產生，電容器兩極板電壓為零，即最小，故B錯誤；若S接B，導體棒通過金屬導軌與定值電阻R連，時間內，導體棒先向右運動后向左運動，根據右手定則可知，電流的方向先順時針后逆時針，由左手定則可知，MN所受安培力方向先向左后向右，故C正確；若S接B，時刻MN瞬間靜止，導體不切割磁感線，電路中無電流，MN受安培力為零即最小，故D錯誤。故選C。