Question

如圖所示，一導體棒在勻強磁場中沿金屬導軌做簡諧運動，OO′為平衡位置，aa′和bb′分別為離開平衡位置的最大位移處，則

A.若金屬棒自OO′向aa′運動過程中，電容器上極板帶正電

B.若金屬棒自bb′向OO′運動過程中，電容器上極板帶正電

C.當金屬棒通過OO′時，電容器所帶電荷量最大

D.當金屬棒通過aa′時，電容器所帶電荷量最大

Answer 1

AD    金屬棒自OO′向aa′運動過程中，速度減小，產生的感應電動勢上正下負，感應電流沿逆時針方向，由于電流減小使原線圈中磁通量減小，磁通量的變化率增大，副線圈中感應電流的磁場方向與原來通過副線圈中的磁場方向相同（向上），所以副線圈中電流方向也是逆時針方向，且感應電動勢增大，感應電流減小（電流超前電動勢T/4），電容器充電，上極板帶正電，A對B錯.當金屬棒通過OO′時，金屬棒產生的感應電動勢最大，感應電流最大，但感應電流的變化率為零，原線圈中磁通量變化率為零，所以副線圈中感應電動勢為零而感應電流最大，電容器放電完畢，帶電荷量最小，C錯D對.本題考查電磁感應中導體棒切割磁感線模型、簡諧運動產生正弦交流電、變壓器和交變電動勢與通過電容器的電流與電動勢的相位關系，其中相位關系的判斷易錯.