Question

在如图甲、乙、丙中，除导体棒ab可动外，其余部分均固定不动，甲图中的电容器C原来不带电．设导体棒、导轨和直流电源的电阻均可忽略，导体棒和导轨间的摩擦也不计，图中装置均在水平面面内，且都处于方向垂直水平面（即纸面）向下的匀强磁场中，导轨足够长．现给导体棒ab一个向右的初速度v，在甲、乙、丙三种情形下导体棒ab的最终运动状态是（ ）
A．三种情形下导体棒ab最终都做匀速运动
B．甲、丙中，ab棒最终将以不同速度做匀速运动；乙中，ab棒最终静止
C．甲、丙中，ab棒最终将以相同速度做匀速运动；乙中，ab棒最终静止
D．三种情形下导体棒ab最终都做静止

Answer 1

【答案】分析：明确三种图中的电容器，电阻，电源在电路中的作用，电容器被充电后两板间的电压达到感应电动势便不再充电；电阻发热耗能，电池提供电流．
解答：解：甲图中ab棒产生感应电动势对C充电，C两板间电势差与感应电电动势相同时，没有电流做向右的匀速直线运动；
乙图中导体棒在初速度作用下，切割磁感线，产生电动势，出现安培力，阻碍其向前运动，其动能正转化为热能，最终会静止；
而丙图虽在初速度作用下，但却受到向左的安培力，则杆向右减速运动，然而还要向左运动．从而使金属杆切割磁感线产生电动势与电源的电动势相等时，且处于并联状态．所以金属杆最终处于左的匀速直线运动．
由此得选项B正确，ACD错误
故选：B
点评：甲图最后是感应电动势与电容器两板间电压相等，乙图过程中，动能转化为内能，最终静止；而丙图金属杆产生的电动势与电源的电动势相互抵消，使杆处于不受任何力，处于匀速直线运动．