如图,两根足够长光滑平行金属导轨、倾斜放

问题描述:

如图,两根足够长光滑平行金属导轨、倾斜放

置,匀强磁场垂直于导轨平面,导轨的上端与水平放置的两金属板、相连,板间距离足够大,板间有一带电微粒,金属棒水平跨放在导轨上,下滑过程中与导轨接触良好.现同时由静止释放带电微粒和金属棒,则
 A.金属棒最终可能匀速下滑 B.金属棒一直加速下滑
C.金属棒下滑过程中M板电势高于N板电势 D.带电微粒不可能先向板运动后向运动
试题答案:BC 解析:金属棒沿光滑导轨加速下滑,棒中有感应电动势而对电容器充电,充电电流通过金属棒时受安培力作用,只有金属棒速度增大时才有充电电流,因此总有,金属棒将一直加速,A错B对;由右手定则可知,金属棒a端(即M板)电势高,C项正确;若微粒带负电,则静电力向上与重力反向,开始时静电力为0,微粒向下加速,当静电力增大到大于重力时,微粒的加速度向上,可以向下减速到零后再向上运动,D项错      ( 我想知道为什么一定要加速运动才有感应电动势.匀速运动不也有嘛?难道是我理解错.  )
1个回答 分类:物理 2014-12-02

问题解答:

我来补答
把两金属板设为电容C
假设金属棒在某处开始匀速下滑 速度设为v
此时金属棒切割磁感线产生的电动势为E=BLv
且电容两端的电压U等于E=BLv
则金属棒匀速下滑的过程
电动势E=BLv 不变
故金属棒与电容间的电势差为0
即没有金属棒没有对电容充电的电流了
电路没有电流,自然没有安培力
则金属棒在沿斜面方向只有重力的分量了
金属棒加速度不为零
这与之前的假设(金属棒在某处开始匀速下滑)
相矛盾
故金属棒只能一直加速下滑
再问: 我想问下充电电流和感应电流有什么区别,不是切割磁感线就有感应电流吗??? 不是很明白这道题的电流~~
再答: 在本题中 不管是金属棒还是连接导线的电阻都非常小 再加上电容的容量也是很小(板间距离足够大) 所以充电可以认为是瞬间完成的 即电容两端的电压总是一下子就跟上金属棒电动势的变化 本题中 充电电流和感应电流为同一电流 **/ “切割磁感线就有感应电流”这句话是不对的 切割磁感线是有感应电动势,而不一定有感应电流 除非是形成闭合回路才有感应电流
再问: 那导体棒和电容器不是闭合电路吗???
再答: 当然 当电容两端的电压与电源的电动势相等时, 两者之间的电势差为0 故电流为0 可以看做断路 这就是为什么在恒定直流电路中可以把电容当成断路的原因 本题是直流电,但大小是变化的,不是恒定直流 故不能把电容当成断路
 
 
展开全文阅读
剩余:2000