Question

【題目】如圖所示，兩光滑平行導軌傾斜放置，與水平地面成一定夾角，上端接一電容器（耐壓值足夠大）。導軌上有一導體棒平行地面放置，導體棒離地面的有足夠的高度，勻強磁場與兩導軌所決定的平面垂直，開始時電容器不帶電。將導體棒由靜止釋放，整個電路電阻不計，則 ( )

A. 導體棒一直做勻加速直線運動

B. 導體棒先做加速運動，后作減速運動

C. 導體棒先做加速運動，后作勻速運動

D. 導體棒下落中減少的重力勢能轉化為動能，機械能守恒

Answer 1

【答案】A

【解析】

導體棒下滑，產生電動勢，對電容器充電，因此電路中有電流流過，對導體棒寫牛頓第二定律有①，設某時刻導體棒的速度為，此時電容器的電荷量為，經過時間導體棒的速度為，此時電容器的電荷量為，則有和，兩式相減得，兩邊同時除得，即，將代入①式可得，，因此物體一直做勻加速直線運動，A正確，BC錯誤，物體重力勢能轉化為動能和電容器得電能，機械能不守恒，D錯誤。