Question

【題目】某同學設計的“電磁彈射”裝置如圖所示，足夠長的光滑金屬導軌（電阻不計）水平固定放置，間距為l，磁感應強度大小為B的磁場垂直于軌道平面向下。在導軌左端跨接電容為C的電容器，另一質量為m、電阻為R的導體棒垂直于導軌擺放。先斷開電鍵S，對電容器充電，使其帶電量為Q，再閉合電鍵S，關于該裝置及導體棒的運動情況下列說法正確的是

A. 要使導體棒向右運動，電容器的b極板應帶正電

B. 導體棒運動的最大速度為

C. 導體棒運動過程中，流過導體棒橫截面的電量為Q

D. 導體棒運動過程中感應電動勢的最大值為

Answer 1

【答案】B

【解析】試題分析：要使導體棒向右運動，金屬棒中應通過向下的電流，既電容器的a極板應帶正電，選項A錯誤；

設金屬棒能達到最大速度為v，此時滿足Blv=U；此過程中流過導體某截面的電量為q，則Q-q=CU；由動量定理可知，而，聯立以上各式可得v=，選項B正確；導體棒運動過程中，流過導體棒橫截面的電量為，選項C錯誤；導體棒運動過程中感應電動勢的最大值為Em=Blv=選項D錯誤；故選B.