光滑平行金屬導軌M、N水平放置，導軌上放置著一根與導軌垂直的導體棒PQ。導軌左端與由電容為C的電容器、單刀雙擲開關和電動勢為E的電源組成的電路相連接，如圖13所示。在導軌所在的空間存在方向垂直于導軌平面的勻強磁場（圖中未畫出）。先將開關接在位置a，使電容器充電并達到穩(wěn)定后，再將開關撥到位置b。導體棒將會在磁場的作用下開始向右運動，設導軌足夠長。則以下說法中正確的是                        （     ）
A．空間存在的磁場方向豎直向下
B．導體棒向右做勻加速運動
C．當導體棒向右運動的速度達到最大時，電容器的電荷量為零
D．導體棒運動的過程中，通過導體棒的電荷量Q＜CE
AD
分析：開關接到b時，電容器將形成由P到Q的放電電流，根據(jù)導體棒運動方向，由左手定則可以判斷磁場方向；導體棒運動時將形成與原電流相反的感應電流，同時電容器兩端電壓降低，導體棒兩端電壓升高，當二者相等時，導體棒勻速運動，把導體棒的運動過程分析清楚就能正確解答該題．
解答：解：A、電容器充電完畢后，開關打在b處時，處于放電狀態(tài)，有流過導體棒從P到Q的電流，在安培力作用下導體棒向右運動，根據(jù)左手定則，此空間存在豎直向下的磁場，故A正確；
B、在導體棒運動過程中，由于切割磁感線也將產(chǎn)生電動勢，該電動勢方向和電容器電壓相反，故電路中電流是變化的，當導體棒的感應電動勢和電容器電壓相等時，導體棒勻速運動，故導體棒先做加速度逐漸減小的加速運動，最后勻速運動，故B錯誤；
C、導體棒切割磁感線，產(chǎn)生感應電動勢，感應電動勢使得電容器兩個極板之間有電勢差，仍帶有一定的電荷量，故C錯誤；
D、電容器的總帶電量為Q=CE，電容器在導體棒運動過程中仍帶有一定的電荷量，所以通過導體棒的電荷量Q＜CE，故D正確．
故選AD．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，矩形閉合導線與在紙面內(nèi)無限大的勻強磁場垂直，一定產(chǎn)生感應電流的是
A．垂直于紙面平動B．以一條邊為軸轉(zhuǎn)動
C．線圈形狀逐漸變?yōu)閳A形D．在紙面內(nèi)平動

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示,一閉合的小金屬環(huán)用一根絕緣細桿掛在固定點O處，使金屬圓環(huán)在豎直線OO′的兩側(cè)來回擺動的過程中穿過水平方向的勻強磁場區(qū)域，磁感線的方向和水平面垂直。若懸點摩擦和空氣阻力均不計，則   （    ）

金屬環(huán)每次進入和離開磁場區(qū)域都有感應電流
B．金屬環(huán)進入磁場區(qū)域后越靠近OO′線時速度越大，而且產(chǎn)生的感應電流越大
C．金屬環(huán)開始擺動后，擺角會越來越小，擺角小到某一值后不再減小
D．金屬環(huán)在擺動過程中，機械能將全部轉(zhuǎn)化為環(huán)中的電能

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，兩根光滑的金屬導軌，平行放置在傾角為的斜面上，導軌的左端接有電阻R，導軌所在空間有一與導軌平面垂直的勻強磁場。導軌上有一個金屬棒，金屬棒與兩導軌垂直且接觸良好，在沿著斜面向上且與棒垂直的拉力F作用下，金屬棒沿導軌勻速上滑，則下列說法正確的是（     ）
A．拉力做的功等于棒的機械能的增量
B．合力對棒做的功等于棒的動能的增量
C．拉力與棒受到的磁場力的合力為零
D．拉力對棒做的功與棒重力做的功之差等于回路中產(chǎn)生的電能

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，兩條平行的金屬導軌MP、NQ與水平面夾角為，設導軌足夠長。導軌處在與導軌平面垂直的勻強磁場中，磁感應強度B=0.80T，與導軌上端相連的電源電動勢E=4.5V，內(nèi)阻r=0.4Ω，水平放置的導體棒ab的電阻R=1.5Ω，兩端始終與導軌接觸良好，且能沿導軌無摩擦滑動，與導軌下端相連的電阻R1=1.0Ω，電路中其它電阻不計。當單刀雙擲開關S與1接通時，導體棒剛好保持靜止狀態(tài)，求：
（1）磁場的方向；
（2）S與1接通時，導體棒的發(fā)熱功率；
（3）當開關S與2接通后，導體棒ab在運動過程中，單位時間（1s）內(nèi)掃過的最大面積。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示ab、cd是兩根在同一豎直平面內(nèi)的直導線，在兩根導線中央有一個可在水平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動的小磁針，靜止時在同一豎直平面內(nèi)，當兩根導線中通以大小相等的
電流時，小磁針N極向紙面內(nèi)轉(zhuǎn)動，則兩根導線中的電流方向（  ）
A．一定都是向右
B．一定都是向左
C．a(chǎn)b中電流向左，cd中電流向右
D．a(chǎn)b中電流向右，cd中電流向左

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

(20分)如圖所示，de和fg是兩根足夠長且固定在豎直方向上的光滑金屬導軌，導軌間距離為L，電阻忽略不計。在導軌的上端接電動勢為E，內(nèi)阻為r的電源。一質(zhì)量為m、電阻為R的導體棒ab水平放置于導軌下端e、g處，并與導軌始終接觸良好。導體棒與金屬導軌、電源、開關構成閉合回路，整個裝置所處平面與水平勻強磁場垂直，磁場的磁感應強度為B，方向垂直于紙面向外。已知接通開關S后，導體棒ab由靜止開始向上加速運動，求：
（1）導體棒ab剛開始向上運動時的加速度以及導體棒ab所能達到的最大速度；
（2）導體棒ab達到最大速度后電源的輸出功率；
（3）分析導體棒ab達到最大速度后的一段時間△t內(nèi)，整個回路中能量是怎樣轉(zhuǎn)化的？并證明能量守恒

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

導軌間的磁場方向垂直于紙面向里，當導線MN在導   

軌上向右加速滑動時，正對電磁鐵A的圓形金屬環(huán)B中    (　　)
A．有感應電流，且B被A吸引
B．有感應電流，且B被A排斥
C．可能有也可能沒有感應電流
D．有感應電流，且電流方向與A中的相反

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，LOO’L’為一折線，它所形成的兩個角∠LOO’和∠OO’L‘均為450。折線的右邊有一勻強磁場，其方向垂直OO’的方向以速度v做勻速直線運動，在t=0時刻恰好位于圖中所示的位置。以逆時針方向為導線框中電流的正方向，在下面四幅圖中能夠正確表示電流—時間（I—t）關系的是（時間以l/v為單位）（   ）

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