Question

如圖所示，水平光滑的U型金屬框架中串入一個(gè)電容器，整個(gè)框架處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，橫跨在框架上的金屬棒ab在外力的作用下，以速度v向右運(yùn)動(dòng)一段距離后突然停止運(yùn)動(dòng)．金屬棒停止后，撤去外力作用，導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，則此后金屬棒的運(yùn)動(dòng)情況是（　�。�

A、向右做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)

B、向右先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，后做勻速運(yùn)動(dòng)

C、在某一位置附近做振動(dòng)

D、向右先做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，后做減速運(yùn)動(dòng)

Answer 1

分析：金屬棒停止后，撤去外力作用，電容器通過(guò)金屬棒充電，形成放電電流，棒在安培力作用下向右運(yùn)動(dòng)，切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，回路中電流減小，棒所受的安培力減小，即可判斷其加速度減小，當(dāng)棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)等于電容器的電壓時(shí)，回路中電流為零，棒將做勻速運(yùn)動(dòng)．

解答：解：金屬棒原來(lái)在外力作用下向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，電容器充電，由右手定則判斷可知，上板帶正電．
當(dāng)金屬棒停止后，撤去外力作用后，電容器通過(guò)金屬棒充電，形成放電電流，通過(guò)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(yùn)動(dòng)，切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，是一個(gè)反電動(dòng)勢(shì)，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(guò)程棒做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)．
當(dāng)棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)等于電容器的電壓時(shí)，回路中電流為零，棒不再受安培力而做勻速運(yùn)動(dòng)．故B正確，ACD錯(cuò)誤．
故選B

點(diǎn)評(píng)：本題中帶電的電容器相當(dāng)于一個(gè)電源，棒切割產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)是一個(gè)反電動(dòng)勢(shì)，分析電路中電流的變化，確定安培力的變化，即可判斷棒的運(yùn)動(dòng)情況．