如图所示,两光滑导轨相距为L,倾斜放置,与水平地面夹角为θ,上端接一电容为C的电容器.导轨上有一质量为m长为L的导体棒平行地面放置,导体棒离地面的高度为h,磁感强度为B的

◎ 题目

如图所示,两光滑导轨相距为L,倾斜放置,与水平地面夹角为θ,上端接一电容为C的电容器.导轨上有一质量为m长为L的导体棒平行地面放置,导体棒离地面的高度为h,磁感强度为B的匀强磁场与两导轨所决定的平面垂直,开始时电容器不带电.将导体棒由静止释放,整个电路电阻不计,则(  )
A.导体棒先做加速运动,后作匀速运动
B.导体棒一直做匀加速直线运动,加速度为a=
mgsinα
m+CB2L2
C.导体棒落地时瞬时速度v=

2mgh
m+CB2L2
D.导体棒下落中减少的重力势能转化为动能,机械能守恒

◎ 答案

A、设微小时间△t内电容器的带电量增加△q,I=
△q
△t
=
C△U
△t
=
CBL△v
△t
=CBLa ①,由牛顿第二定律得mgsinα-BIL=ma,解得:I=
mgsinα-ma
BL
②,由①②解得:a=
mgsinα
m+CB2L2
,故A错误,B正确;
C、导体棒做初速度为零的匀加速直线运动,由速度位移公式得:v2=2a
h
sinα
,解得:v=

2mgh
m+CB2L2
,故C正确;
D、在导体棒运动过程中,重力做功把重力势能转化为动能,克服安培力做功,把重力势能转化为电场能,因此导体棒下落中减少的重力势能转化为动能和电场能,机械能不守恒,故D错误;
故选:BC.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,两光滑导轨相距为L,倾斜放置,与水平地面夹角为θ,上端接一电容为C的电容器.导轨上有一质量为m长为L的导体棒平行地面放置,导体棒离地面的高度为h,磁感强度为B的…”主要考查了你对  【导体切割磁感线时的感应电动势】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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