Question

高三物理题求解

两平行、光滑的金属导轨水平放置，左端接有一耐压值足够高的电容器C，放在导轨上的导体棒ab与两导轨接触良好，ab棒的右侧有垂直导轨平面的匀强磁场。导轨和棒的电阻都不计。某时刻给ab施加一恒力F，ab随即进入匀强磁场。下列说法正确的是
A.由于电路不闭合，所以ab中没有电流通过
B.ab中有电流，方向b→a
C.ab先做变加速运动，后做匀速运动
D.电容器的电荷量先增大后不变

答案选B，请讲一下C和D，C为什么不对？答案说ab应做匀加速，为什么？F合=F+F安，F安不是随速度变化吗？

Answer 1

电流I=ΔQ/Δt，C=ΔQ/ΔU，ΔU=BLΔv，则I=CBLΔv/Δt=CBLa
F安=BIL=CB^2L^2a
F-F安=ma，则a=F/(m+CB^2L^2)，C、B、L都是恒量，所以a是恒量。所以ab做匀加速运动。

电容器中电荷量应持续增大。

追问

电流和v有关系吗？

追答

I=CBLΔv/Δt=CBLa，这里可以看出，电流跟加速度有关系，跟速度无关。