在如下甲、乙、丙三图中,除导体棒ab可动外,其余部分均固定不动,甲图中的电容器C原来不带电,丙图中的直流电源电动势为E,除电阻R外,导体棒、导轨和直流电源的电阻均可忽

◎ 题目

在如下甲、乙、丙三图中,除导体棒ab可动外,其余部分均固定不动,甲图中的电容器C原来不带电,丙图中的直流电源电动势为E,除电阻R外,导体棒、导轨和直流电源的电阻均可忽略,导体棒和导轨间的摩擦也不计.图中装置均在水平面内,且都处于方向垂直水平面(即纸面)向下的匀强磁场中,导轨足够长.今给导体棒ab一个向右相同的初速度v0,以下说法正确的是(  )

魔方格
A.在导体棒刚开始运动时,甲、乙、丙三种情况中通过电阻R的电流相同
B.三种情形下导体棒ab最终都将静止
C.最终只有乙中导体棒ab静止,甲、丙中导体棒ab都将作匀速直线运动
D.在导体棒ab运动的全部过程中,三个电阻R产生的热量大小是Q<Q<Q

◎ 答案

A、导体棒刚开始运动时,导体棒产生的感应电动势为E′=BLv0,甲、乙中,感应电流都为I=
E′
R
=
BLv0
R

丙图中,感应电动势与电池的电动势方向相同,感应电流为I=
E+E′
R
=
E+BLv0
R
.故A错误.
B、C、图甲中,导体棒向右运动切割磁感线产生感应电流而使电容器充电,当电容器C极板间电压与导体棒产生的感应电动势相等时,电路中没有电流,ab棒不受安培力,向右做匀速运动;图乙中,导体棒向右运动切割磁感线产生感应电流,通过电阻R转化为内能,ab棒速度减小,当ab棒的动能全部转化为内能时,ab棒静止;
图丙中,导体棒先受到向左的安培力作用向右做减速运动,速度减为零后再在安培力作用下向左做加速运动,当导体棒产生的感应电动势与电源的电动势相等时,电路中没有电流,ab棒向左做匀速运动.故B错误,C正确.
D、甲中棒的部分动能转化为内能,图乙图过程中,棒的动能全部转化为内能;丙图中,电源的电能和棒的动能转化为内能,故有Q<Q<Q
故选CD

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“在如下甲、乙、丙三图中,除导体棒ab可动外,其余部分均固定不动,甲图中的电容器C原来不带电,丙图中的直流电源电动势为E,除电阻R外,导体棒、导轨和直流电源的电阻均可忽…”主要考查了你对  【闭合电路欧姆定律】,【导体切割磁感线时的感应电动势】,【电磁感应现象中的磁变类问题】,【电磁感应现象中的切割类问题】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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