Question

10．如圖甲，水平放置的平行金屬導軌可分別與定值電阻R和平行板電容器C相連，導體棒MN置于導軌上且接觸良好，取向右為運動的正方向，導體棒沿導軌運動的位移-時間圖象如圖乙所示；金屬棒始終處于豎直向上的勻強磁場中，不計導軌和金屬棒電阻，則0-t₂時間內（　�。�

• A． 若S接A，電容器a極板始終帶負電
• B． 若S接A，t₁時刻電容器兩極板電壓最大
• C． 若S接B，MN所受安培力方向先向左后向右
• D． 若S接B，t₁時刻MN所受的安培力最大

Answer 1

分析 （1）在x-t圖象中，圖象的斜率表示物體運動的速度，據(jù)此判斷0～t₂時間內導體棒運動的方向；
（2）右手定則是判斷感應電流方向的．
（3）左手定則：張開左手，使四指與大拇指在同一平面內，大拇指與四指垂直，把左手放入磁場中，讓磁感線穿過手心，四指與電流方向相同，大拇指所指的方向是安培力的方向．

解答 解：在x-t圖象中，圖象的斜率表示導體棒運動的速度，由圖乙可知，0-t₁時間內斜率是正、t₁-t₂時間內斜率為負值，則說明0-t₂時間內導體棒先向右移動后向左移動．
A、若S接A，導體棒通過金屬導軌與平行板電容器C連接，0-t₂時間內導體棒先向右運動后向左運動，根據(jù)右手定則可知，感應電流的方向先順時針后逆時針，可知電容器a極板先帶負電后帶正電，故A錯誤；
B、若S接A，t₁時刻導體瞬間靜止，即導體不切割磁感線，故MN中無感應電動勢產(chǎn)生，電容器兩極板電壓為零，即最小，故B錯誤；
C、若S接B，導體棒通過金屬導軌與定值電阻R連，0-t₂時間內，導體棒先向右運動后向左運動，根據(jù)右手定則可知，電流的方向先順時針后逆時針，由左手定則可知，MN所受安培力方向先向左后向右，故C正確；
D、若S接B，t₁時刻MN瞬間靜止，導體不切割磁感線，電路中無電流，MN受安培力為零（即最�。�，故D錯誤．
故選：C．

點評 （1）本題考查了位移-時間圖象、感應電動勢、感應電流方向的判斷及安培力大小的計算和方向的判斷，綜合性強．
（2）根據(jù)乙圖判斷導體棒MN的運動情況及速度變化情況是解決本題的關鍵，在位移時間（x-t）圖中斜率的大小表示速度的大小，斜率的正負表示速度的方向
（3）t₁時刻的斜率為零，即此時刻導體棒的速度為零