Question

【題目】如圖所示，在U形金屬架上串入一電容器，金屬棒ab在金屬架上無摩擦地以速度v向右運動一段距離后突然斷開開關，并使ab停在金屬架上，停止后，ab不再受外力作用。現合上開關，則金屬棒的運動情況是（　　）

A. 向右做初速度為零的勻加速運動

B. 在某位置附近來回振動

C. 向右做初速度為零的加速運動，后又改做減速運動

D. 向右做變加速運動，后改做勻速運動

Answer 1

【答案】D

【解析】金屬棒原來在外力作用下向右運動時，產生感應電動勢，電容器充電，由右手定則判斷可知，上板帶正電。當金屬棒停止后，撤去外力作用后，電容器通過金屬棒放電，形成放電電流，通過棒的電流從a→b，棒受到向右的安培力，在安培力作用下棒向右加速運動，切割磁感線產生感應電動勢，是一個反感應電動勢，回路中電流將減小，棒所受的安培力減小，棒的加速度減小，所以此過程棒向右做加速度減小的加速運動。當棒產生的感應電動勢等于電容器的電壓時，回路中電流為零，棒不再受安培力而做勻速運動。所以金屬棒向右先做加速度變小的加速運動，后又做勻速運動，故D正確，ABC錯誤。故選D。