新高考物理一輪復(fù)習(xí)知識梳理+分層練習(xí)專題64 電磁感應(yīng)中的單棒問題（含解析）

2023屆高三物理一輪復(fù)習(xí)多維度導(dǎo)學(xué)與分層專練專題64電磁感應(yīng)中的單棒問題導(dǎo)練目標(biāo)導(dǎo)練內(nèi)容目標(biāo)1三類常見單棒問題目標(biāo)2三類含容單棒問題【知識導(dǎo)學(xué)與典例導(dǎo)練】三類常見單棒問題模型規(guī)律阻尼式（導(dǎo)軌光滑）1、力學(xué)關(guān)系：SKIPIF1<0；SKIPIF1<02、能量關(guān)系：SKIPIF1<03、動量電量關(guān)系：SKIPIF1<0；SKIPIF1<0電動式（導(dǎo)軌粗糙）1、力學(xué)關(guān)系：SKIPIF1<0；SKIPIF1<02、動量關(guān)系：SKIPIF1<03、能量關(guān)系：SKIPIF1<04、穩(wěn)定后的能量轉(zhuǎn)化規(guī)律：SKIPIF1<05、兩個極值：（1）最大加速度：v=0時,E反=0,電流、加速度最大。SKIPIF1<0；SKIPIF1<0；SKIPIF1<0最大速度：穩(wěn)定時，速度最大，電流最小。SKIPIF1<0SKIPIF1<0發(fā)電式（導(dǎo)軌粗糙）1、力學(xué)關(guān)系：SKIPIF1<02、動量關(guān)系：SKIPIF1<03、能量關(guān)系：SKIPIF1<04、穩(wěn)定后的能量轉(zhuǎn)化規(guī)律：SKIPIF1<05、兩個極值：（1）最大加速度：當(dāng)v=0時，SKIPIF1<0。（2）最大速度：當(dāng)a=0時，SKIPIF1<0【例1】如圖所示，兩條足夠長的平行金屬導(dǎo)軌固定在水平面內(nèi)，處于磁感應(yīng)強度大小為B、方向豎直向下的勻強磁場中，兩導(dǎo)軌間距為L，左端間接一電阻R，質(zhì)量為m的金屬桿ab靜置于導(dǎo)軌，桿與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)為μ．現(xiàn)給金屬桿一個水平向右的沖量Io，金屬桿運動一段距離x后靜止，運動過程中與導(dǎo)軌始終保持垂直且接觸良好．不計桿和導(dǎo)軌的電阻，重力加速度為g．則金屬桿ab在運動過程中A．做勻減速直線運動B．桿中的電流大小逐漸減小，方向從b流向aC．剛開始運動時加速度大小為SKIPIF1<0D．電阻R上消耗的電功為SKIPIF1<0【答案】BD【詳解】AB.金屬桿獲得沖量Io后，速度SKIPIF1<0，對金屬桿應(yīng)用右手定則分析可得電流方向是b到a，受安培力方向向左，根據(jù)牛頓第二定律SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，所以桿做的是加速度減小的減速直線運動，A錯誤B正確C.剛開始運動時，SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，聯(lián)立解得：SKIPIF1<0，C錯誤D.對金屬棒應(yīng)用動能定理：SKIPIF1<0，克服安培力的功等于轉(zhuǎn)化給回路的電能即電阻消耗的電功，解得：SKIPIF1<0，D正確?！纠?】如圖所示，固定于水平面的“SKIPIF1<0”形導(dǎo)線框處于磁感應(yīng)強度大小為B，方向豎直向下的勻強磁場中，導(dǎo)線框兩平行導(dǎo)軌間距為d，左端接一電動勢為E0，內(nèi)阻不計的電源。一質(zhì)量為m、電阻為R的導(dǎo)體棒MN垂直平行足夠長導(dǎo)軌放置并接觸良好，忽略摩擦阻力和導(dǎo)軌的電阻。閉合開關(guān)S，導(dǎo)體棒從靜止開始運動，經(jīng)過時間t，達(dá)到最大速度運動的距離為（）A．SKIPIF1<0 B．SKIPIF1<0C．SKIPIF1<0 D．SKIPIF1<0【答案】C【詳解】閉合開關(guān)S后，線框與導(dǎo)體組成的回路中產(chǎn)生電流，導(dǎo)體棒受到安培力作用開始加速運動，導(dǎo)體切割磁感線會使電路中的電流變小，加速度變小，當(dāng)導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的電動勢等于電源電動勢時，電路中的電流為零，導(dǎo)體棒不受安培力作用，合外力為零，開始做勻速運動，即達(dá)到穩(wěn)定運動．有E0=Bdv解得SKIPIF1<0對導(dǎo)體棒用動量定理SKIPIF1<0整個過程中通過導(dǎo)體棒的電荷量SKIPIF1<0聯(lián)立解得SKIPIF1<0故C正確，ABD錯誤；故選C【例3】如圖，固定在水平桌面上的足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌cd、eg處于方向豎直向下的勻強磁場中，金屬桿ab與導(dǎo)軌接觸良好，在兩根導(dǎo)軌的端點d、e之間連接一電阻，其他部分電阻忽略不計，現(xiàn)用一水平向右的恒力F作用在金屬桿ab上，使金屬桿由靜止開始向右沿導(dǎo)軌滑動，滑動中桿ab始終垂直于導(dǎo)軌，金屬桿受到的安培力用F安表示，則下列說法正確的是（??）A．金屬桿ab做勻加速直線運動B．金屬桿ab運動過程回路中有逆時針方向的電流C．金屬桿ab所受到的F安先不斷增大，后保持不變D．金屬桿ab克服安培力做功的功率與時間的平方成正比【答案】BC【詳解】AC．金屬桿受到的安培力為SKIPIF1<0金屬桿在恒力作用下向右做加速運動，隨速度v的增加，安培力變大，金屬桿受到的合力減小，加速度減小，當(dāng)安培力與恒力合力為零時金屬桿做勻速直線運動，安培力保持不變，由此可知，金屬桿向右先做加速度減小的加速運動，然后做勻速直線運動，故A錯誤，C正確；B．由右手定則或楞次定律可知，金屬桿ab運動過程回路中有逆時針方向的感應(yīng)電流，故B正確；D．安培力的功率為SKIPIF1<0如果金屬桿做初速度為零的勻加速直線運動，則v＝at金屬桿克服安培力做功的功率與時間的平方成正比，由于金屬桿先做加速度減小的加速運動后做勻速直線運動，因此金屬桿ab克服安培力做功的功率與時間的平方不成正比，故D錯誤。故選BC。三類含容單棒問題模型規(guī)律放電式（先接1，后接2。導(dǎo)軌光滑）電容器充電量：SKIPIF1<0放電結(jié)束時電量：SKIPIF1<0電容器放電電量：SKIPIF1<0動量關(guān)系：SKIPIF1<0；SKIPIF1<0功能關(guān)系：SKIPIF1<0無外力充電式（導(dǎo)軌光滑）達(dá)到最終速度時：電容器兩端電壓：SKIPIF1<0（v為最終速度）電容器電量：SKIPIF1<0動量關(guān)系：SKIPIF1<0；SKIPIF1<0有外力充電式（導(dǎo)軌光滑）力學(xué)關(guān)系：SKIPIF1<0電流大小：SKIPIF1<0加速度大?。篠KIPIF1<0【例4】如圖，兩根相互平行的光滑長直金屬導(dǎo)軌固定在水平絕緣桌面上，在導(dǎo)軌的左端接入電容為C的電容器和阻值為R的電阻。質(zhì)量為m、阻值也為R的導(dǎo)體棒MN靜止于導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直，且接觸良好，導(dǎo)軌電阻忽略不計，整個系統(tǒng)處于方向豎直向下的勻強磁場中。開始時，電容器所帶的電荷量為Q，合上開關(guān)S后，（）A．通過導(dǎo)體棒SKIPIF1<0電流的最大值為SKIPIF1<0B．導(dǎo)體棒MN向右先加速、后勻速運動C．導(dǎo)體棒SKIPIF1<0速度最大時所受的安培力也最大D．電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱大于導(dǎo)體棒SKIPIF1<0上產(chǎn)生的焦耳熱【答案】AD【詳解】MN在運動過程中為非純電阻，MN上的電流瞬時值為SKIPIF1<0A．當(dāng)閉合的瞬間，SKIPIF1<0，此時MN可視為純電阻R，此時反電動勢最小，故電流最大SKIPIF1<0故A正確；B．當(dāng)SKIPIF1<0時，導(dǎo)體棒加速運動，當(dāng)速度達(dá)到最大值之后，電容器與MN及R構(gòu)成回路，由于一直處于通路的形式，由能量守恒可知，最后MN終極速度為零，故B錯誤；C．MN在運動過程中為非純電阻電路，MN上的電流瞬時值為SKIPIF1<0當(dāng)SKIPIF1<0時，MN上電流瞬時為零，安培力為零此時，MN速度最大，故C錯誤；D．在MN加速度階段，由于MN反電動勢存在，故MN上電流小于電阻R上的電流，電阻R消耗電能大于MN上消耗的電能（即SKIPIF1<0），故加速過程中，SKIPIF1<0；當(dāng)MN減速為零的過程中，電容器的電流和導(dǎo)體棒的電流都流經(jīng)電阻R形成各自的回路，因此可知此時也是電阻R的電流大，綜上分析可知全過程中電阻R上的熱量大于導(dǎo)體棒上的熱量，故D正確。故選AD。【例5】如圖所示，光滑的平行長導(dǎo)軌水平放置，導(dǎo)體棒SKIPIF1<0靜止在導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，電容SKIPIF1<0足夠大，原來不帶電；現(xiàn)使導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌向右運動，初速度為SKIPIF1<0，設(shè)導(dǎo)體棒的速度為SKIPIF1<0、動能為SKIPIF1<0、兩端的電壓為SKIPIF1<0，電容器上的電荷量為SKIPIF1<0。下列圖像中正確的是（）A． B．C． D．【答案】A【詳解】開始時，導(dǎo)體棒向右運動，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，同時電容器充電，回路中有感應(yīng)電流，導(dǎo)體棒受到向左的安培力而做減速運動，隨速度的減小，根據(jù)E=BLv可知感應(yīng)電動勢減小，充電電流減小，安培力減小，則棒的加速度SKIPIF1<0減小，當(dāng)加速度減為零時導(dǎo)體棒做勻速運動，此時電容器兩板間電壓恒定不變；此過程中電容器一直充電，電量一直增加，MN間電壓一直增加，最后不變，則選項A正確，BCD錯誤。故選A。【例6】如圖甲所示，寬度為L的足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌固定在水平面上，導(dǎo)軌左端連接一電容為C的電容器，將一質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌垂直放置，導(dǎo)軌間存在垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B，用與導(dǎo)軌平行的外力F向右拉動導(dǎo)體棒，使導(dǎo)體棒由靜止開始運動，作用時間t1后撤去力F，撤去力F前棒內(nèi)電流變化情況如圖乙所示，整個過程中電容器未被擊穿，不計空氣阻力，下列說法正確的是（）A．有外力作用時，導(dǎo)體棒在導(dǎo)軌上做勻速運動B．有外力作用時，導(dǎo)體棒在導(dǎo)軌上做勻加速直線運動C．外力F的沖量大小為SKIPIF1<0D．撤去外力F后，導(dǎo)體棒最終靜止在導(dǎo)軌上，電容器中最終儲存的電能為零【答案】BC【詳解】對電容器Q=CU，則?Q=C?U，SKIPIF1<0；SKIPIF1<0；解得SKIPIF1<0，則導(dǎo)體棒的加速度a恒定，做勻加速運動，選項A錯誤，B正確；根據(jù)牛頓第二定律：F-BIL=ma,則F=BIL+SKIPIF1<0，則外力F的沖量大小為SKIPIF1<0，選項C正確；撤去外力F后，導(dǎo)體棒開始時做減速運動，當(dāng)導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢與電容器兩端電壓相等時，回路中電流為零，此時安培力為零，導(dǎo)體棒做勻速運動，此時電容器兩端的電壓不為零，則最終儲存的電能不為零，選項D錯誤；故選BC.【多維度分層專練】1．用如圖所示的電路來研究反電動勢，水平金屬導(dǎo)軌通過開關(guān)和電池相連，勻強磁場的磁感應(yīng)強度B豎直向下，當(dāng)開關(guān)閉合后，光滑導(dǎo)體棒由靜止開始運動，與導(dǎo)軌始終接觸良好，導(dǎo)體棒最終以垂直導(dǎo)棒的速度v勻速運動，電池的電動勢為E，回路的總電阻始終為R，導(dǎo)軌的間距為L，導(dǎo)棒與金屬導(dǎo)軌的夾角始終為53°，SKIPIF1<0，下列說法正確的是（）A．導(dǎo)體棒兩端的感應(yīng)電動勢的方向為a→bB．電源的電動勢與導(dǎo)棒速度的關(guān)系為SKIPIF1<0C．當(dāng)導(dǎo)體棒的速度為u時，反電動勢為SKIPIF1<0，回路中的電流為SKIPIF1<0D．當(dāng)反電動勢為SKIPIF1<0，回路的電流為I時，能量轉(zhuǎn)化關(guān)系為SKIPIF1<0【答案】B【詳解】A．當(dāng)回路中有感應(yīng)電流，根據(jù)右手定則，從上向下看，流過導(dǎo)體棒的感應(yīng)電流沿逆時針方向，即導(dǎo)體棒兩端的感應(yīng)電動勢沿逆時針方向，故A錯誤；B．當(dāng)導(dǎo)體棒以速度v勻速運動時，導(dǎo)體棒不受安培力，回路中沒有感應(yīng)電流，感應(yīng)電動勢與電源的電動勢等大反向，即SKIPIF1<0可得SKIPIF1<0故B正確；C．當(dāng)導(dǎo)體棒的速度為u時，反電動勢SKIPIF1<0回路中的電流為SKIPIF1<0故C錯誤；D．當(dāng)反電動勢為SKIPIF1<0，回路電流為I時，由SKIPIF1<0改寫為SKIPIF1<0進一步可得SKIPIF1<0故D錯誤。故選B。2．如圖所示，光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面成一定角度，兩導(dǎo)軌上端用一定值電阻相連，該裝置處于一勻強磁場中，磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向上?，F(xiàn)有一金屬桿ab以沿導(dǎo)軌平面向上的初速度v0從導(dǎo)軌底端開始運動，然后又返回到出發(fā)位置。在運動過程中，ab與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，不計ab和導(dǎo)軌的電阻，則在下列圖像中，能正確描述金屬棒ab的速度與時間關(guān)系的是（）A．B．C．D．【答案】D【詳解】上滑過程中，有SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0則金屬桿ab做加速度逐漸減小的減速運動，直到速度為0。下滑過程，有SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0則金屬桿ab做加速度逐漸減小的加速運動，直到加速度為0時，速度達(dá)到最大值，最后做勻速運動。根據(jù)速度與時間圖像的斜率表示加速度，則能正確描述金屬棒ab的速度與時間關(guān)系的是D圖，所以D正確；ABC錯誤；故選D。3．如圖甲所示，電阻不計、間距為l、足夠長的光滑平行導(dǎo)軌固定在一絕緣水平面內(nèi)，導(dǎo)軌左端連接阻值為R的定值電阻，金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，接入電路的電阻也為R，且始終與導(dǎo)軌接觸良好，整個裝置置于豎直向下的勻強磁場中。金屬桿ab受到水平向右的拉力F作用沿導(dǎo)軌向右勻速運動，拉力F與桿的速度v的關(guān)系如圖乙所示，圖中SKIPIF1<0、SKIPIF1<0均為已知量。則該勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小為（）A．SKIPIF1<0 B．SKIPIF1<0 C．SKIPIF1<0 D．SKIPIF1<0【答案】B【詳解】金屬桿做勻速運動，有SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0當(dāng)SKIPIF1<0，SKIPIF1<0時，解得SKIPIF1<0故ACD錯誤，B正確。故選B。4．水平放置的光滑金屬長導(dǎo)軌MM′和NN′之間接有電阻R，導(dǎo)軌左、右兩區(qū)域分別處在方向相反且與軌道垂直的勻強磁場中，右側(cè)區(qū)域足夠長，方向如圖。設(shè)左、右區(qū)域的磁感應(yīng)強度分別為B1和B2，一根金屬棒ab放在導(dǎo)軌上并與其正交，棒和導(dǎo)軌的電阻均不計。金屬棒在水平向右的恒定拉力作用下，在左邊區(qū)域中恰好以速度v做勻速直線運動，則（）A．若B2＝B1，棒進入右邊區(qū)域后ab受到安培力的方向發(fā)生改變B．若B2＝B1，棒進入右邊區(qū)域中后仍以速度v做勻速運動C．若B2＝2B1，棒進入右邊區(qū)域后先做減速運動，最后以速度SKIPIF1<0做勻速運動D．若B2＝2B1，棒進入右邊區(qū)域后先做加速運動，最后以速度4v做勻速運動【答案】B【詳解】AB．金屬棒在水平向右的恒力作用下，在左邊區(qū)域中以速度v做勻速直線運動，恒力F與安培力平衡，若B2＝B1，棒進入右邊區(qū)域后，棒切割磁感線的感應(yīng)電動勢與感應(yīng)電流大小均沒有變化，棒所受安培力大小和方向也沒有變化，與恒力F仍然平衡，則棒進入右邊區(qū)域后，以速度v做勻速直線運動，故A錯誤，B正確；CD．若B2＝2B1，棒進入右邊區(qū)域后，棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流均變化，所受的安培力也變大，恒力沒有變化，則棒先減速，隨著加速度減小，感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流減小，棒所受安培力減小，當(dāng)安培力與恒力再次平衡時，棒做勻速直線運動，設(shè)最大速度為v，在左側(cè)區(qū)域有SKIPIF1<0在右側(cè)區(qū)域做勻速運動，有SKIPIF1<0即SKIPIF1<0所以棒最后以SKIPIF1<0做勻速運動，故CD錯誤。故選B。5．如圖1、2中，除導(dǎo)體棒ab可動外，其余部分均固定不動，圖1中的電容器C原來不帶電。設(shè)導(dǎo)體棒、導(dǎo)軌電阻均可忽略，導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌間的摩擦也不計，圖中裝置均在水平面內(nèi)，且都處于方向垂直于水平面（即紙面）向里的勻強磁場中，導(dǎo)軌足夠長?，F(xiàn)給導(dǎo)體棒ab一個向右的初速度v0，在圖1、2兩種情形下，關(guān)于導(dǎo)體棒ab的運動狀態(tài)，下列說法正確的是（）A．圖1中，ab棒先做勻減速運動，最終做勻速運動B．圖2中，ab棒先做加速度越來越小的減速運動，最終靜止C．兩種情況下通過電阻的電荷量一樣大D．兩種情形下導(dǎo)體棒ab最終都保持勻速運動【答案】B【詳解】A．圖1中，導(dǎo)體棒向右運動切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流而使電容器充電，由于充電電流不斷減小，安培力減小，則導(dǎo)體棒做變減速運動，當(dāng)電容器C極板間電壓與導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢相等時，電路中沒有電流，ab棒不受安培力，向右做勻速運動，故A錯誤；BD．圖2中，導(dǎo)體棒向右運動切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，導(dǎo)體棒受向左的安培力而做減速運動，隨速度的減小，電流減小，安培力減小，加速度減小，最終ab棒靜止，故B正確，D錯誤；C．根據(jù)SKIPIF1<0有SKIPIF1<0得SKIPIF1<0電荷量跟導(dǎo)體棒ab的動量變化量成正比，因為圖1中導(dǎo)體棒的動量變化量小于圖2，所以圖1中通過R的電荷量小于圖2中通過R的電荷量，故C錯誤。故選B。6．電磁炮簡化原理圖如圖所示，電磁炮以大容量電容器為電源，電容器充電后放電，在導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒和彈體中形成放電電流，彈體與導(dǎo)體棒在安培力的推動下獲得動能。設(shè)電容器電容為C，充電后電壓為SKIPIF1<0，平行光滑金屬導(dǎo)軌間存在磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直紙面向下的勻強磁場，導(dǎo)軌寬度為L，導(dǎo)體棒長也為L，導(dǎo)體棒與彈體質(zhì)量為m。在運動過程中，導(dǎo)體棒始終垂直于導(dǎo)軌且與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌、導(dǎo)體棒和彈體電阻均忽略不計。某次導(dǎo)體棒與彈體離開導(dǎo)軌時，電容器的帶電荷量減小為初狀態(tài)的SKIPIF1<0，則此次發(fā)射過程中導(dǎo)體棒與彈體離開導(dǎo)軌時獲得的動能為（）A．SKIPIF1<0 B．SKIPIF1<0C．SKIPIF1<0 D．SKIPIF1<0【答案】C【詳解】若導(dǎo)體棒與彈體獲得的速度為v，根據(jù)動量定理可得SKIPIF1<0又SKIPIF1<0；SKIPIF1<0聯(lián)立解得SKIPIF1<0所以導(dǎo)體棒與彈體在發(fā)射過程中獲得的動能SKIPIF1<0故ABD錯誤，C正確。故選C。7．如圖所示的甲、乙圖中，SKIPIF1<0、SKIPIF1<0是固定在同一水平面內(nèi)足夠長的平行金屬導(dǎo)軌。導(dǎo)體棒SKIPIF1<0垂直放在導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌都處于垂直水平面向下的足夠大的勻強磁場中，導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌間接觸良好且摩擦不計，導(dǎo)體棒、導(dǎo)軌和直流電源的電阻均可忽略，甲圖中的電容器C原來不帶電。今給導(dǎo)體棒SKIPIF1<0一個向右的初速SKIPIF1<0，甲、乙圖中導(dǎo)體棒SKIPIF1<0在磁場中的最終運動狀態(tài)是（）A．甲圖中棒SKIPIF1<0最終靜止，乙圖中SKIPIF1<0棒最終做勻速運動B．甲圖、乙圖中，棒SKIPIF1<0最終均做勻速運動C．甲圖中棒SKIPIF1<0最終做勻速運動，乙圖中棒SKIPIF1<0最終靜止D．甲圖、乙圖中，棒SKIPIF1<0最終都靜止【答案】B【詳解】甲圖中，ab獲得初速度后向右運動產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，從而為電容器充電，充電過程中ab受到安培力而減速，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E逐漸減小，而電容器兩端電壓U從零開始逐漸增大，當(dāng)U=E時，回路中不再有電流，即最終ab將做勻速運動。乙圖中，ab獲得初速度后先向右運動，且向右運動的過程中ab將始終受到向左的安培力而減速，當(dāng)速度減為零后，ab將向左開始做加速運動，同時產(chǎn)生與電源電動勢相反的感應(yīng)電動勢，當(dāng)感應(yīng)電動勢增大到與電源電動勢大小相等時，ab將做勻速運動。綜上所述，故選B。8．在甲、乙、丙、丁四圖中，除導(dǎo)體棒ab可以移動外，其余部分均固定不動，圖中的R為定值電阻，導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌電阻均不計，導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌之間的摩擦力也不計，圖中裝置均在水平面內(nèi)，且都處于方向垂直于水平面（即紙面）向下的勻強磁場中，導(dǎo)軌足夠長。圖甲、乙、丙中的導(dǎo)體棒ab均受外力F的作用，其中圖甲、丙中外力F為恒力，圖乙中外力F的功率恒定，圖丙中的電容器C原來不帶電，圖丁中的電容器C已充電，四個圖中導(dǎo)體棒ab從靜止到最終做勻速運動的是（）A．圖甲 B．圖乙 C．圖丙 D．圖丁【答案】ABD【詳解】A．圖甲中的F為恒力，由SKIPIF1<0可知隨著速度的變大，導(dǎo)體棒ab的加速度越來越小，當(dāng)加速度為0時，導(dǎo)體棒ab做勻速運動，A符合題意；B．圖乙中的F的功率恒定，由SKIPIF1<0可知隨著速度的變大，導(dǎo)體棒ab的加速度越來越小，當(dāng)加速度為0時，導(dǎo)體棒ab做勻速運動，B符合題意；C．由SKIPIF1<0；SKIPIF1<0可得SKIPIF1<0可知圖丙導(dǎo)體棒ab從靜止開始一直做勻加速直線運動，C不符合題意：D．設(shè)圖丁中的電容器兩端的電壓為SKIPIF1<0，由SKIPIF1<0可知隨著速度的變大，導(dǎo)體棒ab的加速度越來越小，當(dāng)加速度為0時，導(dǎo)體棒ab做勻速運動，D符合題意。故選ABD。9．如圖所示，足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌傾斜放置，與水平面夾角為30°，兩導(dǎo)軌間的距離為L，導(dǎo)軌頂端接有電容為C的電容器。一根質(zhì)量為m的均勻金屬棒ab放在導(dǎo)軌上，與兩導(dǎo)軌垂直且保持良好接觸，整個裝置放在磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中，磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向上，重力加速度為g，不計一切電阻。由靜止釋放金屬棒，金屬棒下滑x的過程中電容器未被擊穿，下列說法正確的是（）A．金屬棒做加速度越來越小的加速運動B．金屬棒下滑x時的速度v=SKIPIF1<0C．金屬棒下滑x的過程中電容器儲存的電荷量q=SKIPIF1<0D．金屬棒下滑x的過程中，電容器儲存的電場能E電=SKIPIF1<0【答案】CD【詳解】A．導(dǎo)體棒沿光滑導(dǎo)軌下滑切割磁感線產(chǎn)生動生電動勢，同時給電容器充電，由牛頓第二定律有SKIPIF1<0而充電電流為SKIPIF1<0聯(lián)立可得SKIPIF1<0可知加速度恒定，即金屬棒做勻加速直線運動，故A錯誤；B．金屬棒做勻加速直線運動，則下滑x時的速度為v，有SKIPIF1<0聯(lián)立解得速度SKIPIF1<0故B錯誤；C．金屬棒下滑x的過程中電容器儲存的電荷量為SKIPIF1<0故C正確；D．金屬棒下滑x的過程中，電容器儲存的電荷量為SKIPIF1<0電荷量與電壓成正比，則電容器儲存的電場能為SKIPIF1<0而SKIPIF1<0聯(lián)立解得SKIPIF1<0