Question

高二物理 求解答！！

如图，两根足够长光滑平行金属导轨、倾斜放

置，匀强磁场垂直于导轨平面，导轨的上端与水平放置的两金属板、相连，板间距离足够大，板间有一带电微粒，金属棒水平跨放在导轨上，下滑过程中与导轨接触良好．现同时由静止释放带电微粒和金属棒，则 A．金属棒最终可能匀速下滑 B．金属棒一直加速下滑C．金属棒下滑过程中M板电势高于N板电势 D．带电微粒不可能先向板运动后向运动试题答案:BC 解析：金属棒沿光滑导轨加速下滑，棒中有感应电动势而对电容器充电，充电电流通过金属棒时受安培力作用，只有金属棒速度增大时才有充电电流，因此总有，金属棒将一直加速，A错B对；由右手定则可知，金属棒a端（即M板）电势高，C项正确；若微粒带负电，则静电力向上与重力反向，开始时静电力为0，微粒向下加速，当静电力增大到大于重力时，微粒的加速度向上，可以向下减速到零后再向上运动，D项错 （ 我想知道为什么一定要加速运动才有感应电动势。匀速运动不也有嘛？难道是我理解错。求高手解答！！！ ）

Answer 1

把两金属板设为电容C
假设金属棒在某处开始匀速下滑 速度设为v
此时金属棒切割磁感线产生的电动势为E=BLv
且电容两端的电压U等于E=BLv
则金属棒匀速下滑的过程
电动势E=BLv 不变
故金属棒与电容间的电势差为0
即没有金属棒没有对电容充电的电流了
电路没有电流，自然没有安培力
则金属棒在沿斜面方向只有重力的分量了
金属棒加速度不为零
这与之前的假设（金属棒在某处开始匀速下滑）
相矛盾
故金属棒只能一直加速下滑

追问

我想问下充电电流和感应电流有什么区别，不是切割磁感线就有感应电流吗？？？ 不是很明白这道题的电流~~

追答

在本题中
不管是金属棒还是连接导线的电阻都非常小
再加上电容的容量也是很小（板间距离足够大）
所以充电可以认为是瞬间完成的
即电容两端的电压总是一下子就跟上金属棒电动势的变化
本题中
充电电流和感应电流为同一电流
**/
“切割磁感线就有感应电流”这句话是不对的
切割磁感线是有感应电动势，而不一定有感应电流
除非是形成闭合回路才有感应电流

追问

那导体棒和电容器不是闭合电路吗？？？

追答

当然
当电容两端的电压与电源的电动势相等时，
两者之间的电势差为0
故电流为0
可以看做断路
这就是为什么在恒定直流电路中可以把电容当成断路的原因
本题是直流电，但大小是变化的，不是恒定直流
故不能把电容当成断路

Answer 2

若是匀速，E=BLV就稳定不变，电容器就不会充放电，也就没电流，那ab棒就没安培力了，但会加速运动，就和原假设矛盾

Answer 3

如果是匀速，因为输出电压不变，所以电容器达到稳定，电路中没有电流，则没有安培力，所以不可能达到匀速

Answer 4

你理解对啊 还是选BC啊