Question

如图所示，水平面内有一平行金属导轨（足够长），导轨光滑且电阻不计，阻值为R的导体棒垂直于导轨放置，且与导轨接触良好．导轨所在空间存在匀强磁场，匀强磁场与导轨平面垂直，时，将开关S由1掷向2，分别用、、和表示电容器所带的电荷量、棒中的电流、棒的速度大小和加速度大小，则下图所示的图象中正确的是

Answer

D

【解析】

试题分析：首先分析导体棒的运动情况：开关S由1掷到2，电容器放电后会在电路中产生电流．导体棒通有电流后会受到安培力的作用，会产生加速度而加速运动．导体棒切割磁感线，速度增大，感应电动势增大，则电路中电流减小，安培力减小，加速度减小．因导轨光滑，所以在有电流通过棒的过程中，棒是一直加速运动（变加速）加速度逐渐减小，速度逐渐增大．当感应电动势等于电容器的电压时，电路中无电流，达到一种平衡时，导体棒做匀速运动,加速度为零，速度达到最大值，所以C错误D正确．当棒匀速运动后，棒因切割磁感线有电动势，所以电容器两端的电压能稳定在某个不为0的数值，即电容器的电量应稳定在某个不为0的数值（不会减少到0）．这时电容器的电压等于棒的电动势数值，棒中无电流，故A，B错误。

考点：导体切割磁感线时的感应电流