專題64 電磁感應(yīng)中的單棒問題-2025版高三物理一輪復(fù)習(xí)多維度導(dǎo)學(xué)與分層專練

2025屆高三物理一輪復(fù)習(xí)多維度導(dǎo)學(xué)與分層專練專題64電磁感應(yīng)中的單棒問題導(dǎo)練目標(biāo)導(dǎo)練內(nèi)容目標(biāo)1三類常見單棒問題目標(biāo)2三類含容單棒問題【知識(shí)導(dǎo)學(xué)與典例導(dǎo)練】三類常見單棒問題模型規(guī)律阻尼式（導(dǎo)軌光滑）1、力學(xué)關(guān)系：；2、能量關(guān)系：3、動(dòng)量電量關(guān)系：；電動(dòng)式（導(dǎo)軌粗糙）1、力學(xué)關(guān)系：；2、動(dòng)量關(guān)系：3、能量關(guān)系：4、穩(wěn)定后的能量轉(zhuǎn)化規(guī)律：5、兩個(gè)極值：（1）最大加速度：v=0時(shí),E反=0,電流、加速度最大。；；最大速度：穩(wěn)定時(shí)，速度最大，電流最小。發(fā)電式（導(dǎo)軌粗糙）1、力學(xué)關(guān)系：2、動(dòng)量關(guān)系：3、能量關(guān)系：4、穩(wěn)定后的能量轉(zhuǎn)化規(guī)律：5、兩個(gè)極值：（1）最大加速度：當(dāng)v=0時(shí)，。（2）最大速度：當(dāng)a=0時(shí)，【例1】如圖所示，兩條足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌固定在水平面內(nèi)，處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，左端間接一電阻R，質(zhì)量為m的金屬桿ab靜置于導(dǎo)軌，桿與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ．現(xiàn)給金屬桿一個(gè)水平向右的沖量Io，金屬桿運(yùn)動(dòng)一段距離x后靜止，運(yùn)動(dòng)過程中與導(dǎo)軌始終保持垂直且接觸良好．不計(jì)桿和導(dǎo)軌的電阻，重力加速度為g．則金屬桿ab在運(yùn)動(dòng)過程中A．做勻減速直線運(yùn)動(dòng)B．桿中的電流大小逐漸減小，方向從b流向aC．剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度大小為D．電阻R上消耗的電功為【答案】BD【詳解】AB.金屬桿獲得沖量Io后，速度，對(duì)金屬桿應(yīng)用右手定則分析可得電流方向是b到a，受安培力方向向左，根據(jù)牛頓第二定律，，所以桿做的是加速度減小的減速直線運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤B正確C.剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，，，聯(lián)立解得：，C錯(cuò)誤D.對(duì)金屬棒應(yīng)用動(dòng)能定理：，克服安培力的功等于轉(zhuǎn)化給回路的電能即電阻消耗的電功，解得：，D正確?！纠?】如圖所示，固定于水平面的“”形導(dǎo)線框處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)線框兩平行導(dǎo)軌間距為d，左端接一電動(dòng)勢(shì)為E0，內(nèi)阻不計(jì)的電源。一質(zhì)量為m、電阻為R的導(dǎo)體棒MN垂直平行足夠長(zhǎng)導(dǎo)軌放置并接觸良好，忽略摩擦阻力和導(dǎo)軌的電阻。閉合開關(guān)S，導(dǎo)體棒從靜止開始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間t，達(dá)到最大速度運(yùn)動(dòng)的距離為（）A． B．C． D．【答案】C【詳解】閉合開關(guān)S后，線框與導(dǎo)體組成的回路中產(chǎn)生電流，導(dǎo)體棒受到安培力作用開始加速運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體切割磁感線會(huì)使電路中的電流變小，加速度變小，當(dāng)導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)等于電源電動(dòng)勢(shì)時(shí)，電路中的電流為零，導(dǎo)體棒不受安培力作用，合外力為零，開始做勻速運(yùn)動(dòng)，即達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)．有E0=Bdv解得對(duì)導(dǎo)體棒用動(dòng)量定理整個(gè)過程中通過導(dǎo)體棒的電荷量聯(lián)立解得故C正確，ABD錯(cuò)誤；故選C【例3】如圖，固定在水平桌面上的足夠長(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌cd、eg處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬桿ab與導(dǎo)軌接觸良好，在兩根導(dǎo)軌的端點(diǎn)d、e之間連接一電阻，其他部分電阻忽略不計(jì)，現(xiàn)用一水平向右的恒力F作用在金屬桿ab上，使金屬桿由靜止開始向右沿導(dǎo)軌滑動(dòng)，滑動(dòng)中桿ab始終垂直于導(dǎo)軌，金屬桿受到的安培力用F安表示，則下列說法正確的是（??）A．金屬桿ab做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B．金屬桿ab運(yùn)動(dòng)過程回路中有逆時(shí)針方向的電流C．金屬桿ab所受到的F安先不斷增大，后保持不變D．金屬桿ab克服安培力做功的功率與時(shí)間的平方成正比【答案】BC【詳解】AC．金屬桿受到的安培力為金屬桿在恒力作用下向右做加速運(yùn)動(dòng)，隨速度v的增加，安培力變大，金屬桿受到的合力減小，加速度減小，當(dāng)安培力與恒力合力為零時(shí)金屬桿做勻速直線運(yùn)動(dòng)，安培力保持不變，由此可知，金屬桿向右先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，然后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤，C正確；B．由右手定則或楞次定律可知，金屬桿ab運(yùn)動(dòng)過程回路中有逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流，故B正確；D．安培力的功率為如果金屬桿做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則v＝at金屬桿克服安培力做功的功率與時(shí)間的平方成正比，由于金屬桿先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，因此金屬桿ab克服安培力做功的功率與時(shí)間的平方不成正比，故D錯(cuò)誤。故選BC。三類含容單棒問題模型規(guī)律放電式（先接1，后接2。導(dǎo)軌光滑）電容器充電量：放電結(jié)束時(shí)電量：電容器放電電量：動(dòng)量關(guān)系：；功能關(guān)系：無外力充電式（導(dǎo)軌光滑）達(dá)到最終速度時(shí)：電容器兩端電壓：（v為最終速度）電容器電量：動(dòng)量關(guān)系：；有外力充電式（導(dǎo)軌光滑）力學(xué)關(guān)系：電流大小：加速度大?。骸纠?】如圖，兩根相互平行的光滑長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌固定在水平絕緣桌面上，在導(dǎo)軌的左端接入電容為C的電容器和阻值為R的電阻。質(zhì)量為m、阻值也為R的導(dǎo)體棒MN靜止于導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直，且接觸良好，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)，整個(gè)系統(tǒng)處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。開始時(shí)，電容器所帶的電荷量為Q，合上開關(guān)S后，（）A．通過導(dǎo)體棒電流的最大值為B．導(dǎo)體棒MN向右先加速、后勻速運(yùn)動(dòng)C．導(dǎo)體棒速度最大時(shí)所受的安培力也最大D．電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱大于導(dǎo)體棒上產(chǎn)生的焦耳熱【答案】AD【詳解】MN在運(yùn)動(dòng)過程中為非純電阻，MN上的電流瞬時(shí)值為A．當(dāng)閉合的瞬間，，此時(shí)MN可視為純電阻R，此時(shí)反電動(dòng)勢(shì)最小，故電流最大故A正確；B．當(dāng)時(shí)，導(dǎo)體棒加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度達(dá)到最大值之后，電容器與MN及R構(gòu)成回路，由于一直處于通路的形式，由能量守恒可知，最后MN終極速度為零，故B錯(cuò)誤；C．MN在運(yùn)動(dòng)過程中為非純電阻電路，MN上的電流瞬時(shí)值為當(dāng)時(shí)，MN上電流瞬時(shí)為零，安培力為零此時(shí)，MN速度最大，故C錯(cuò)誤；D．在MN加速度階段，由于MN反電動(dòng)勢(shì)存在，故MN上電流小于電阻R上的電流，電阻R消耗電能大于MN上消耗的電能（即），故加速過程中，；當(dāng)MN減速為零的過程中，電容器的電流和導(dǎo)體棒的電流都流經(jīng)電阻R形成各自的回路，因此可知此時(shí)也是電阻R的電流大，綜上分析可知全過程中電阻R上的熱量大于導(dǎo)體棒上的熱量，故D正確。故選AD?！纠?】如圖所示，光滑的平行長(zhǎng)導(dǎo)軌水平放置，導(dǎo)體棒靜止在導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，電容足夠大，原來不帶電；現(xiàn)使導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng)，初速度為，設(shè)導(dǎo)體棒的速度為、動(dòng)能為、兩端的電壓為，電容器上的電荷量為。下列圖像中正確的是（）A． B．C． D．【答案】A【詳解】開始時(shí)，導(dǎo)體棒向右運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，同時(shí)電容器充電，回路中有感應(yīng)電流，導(dǎo)體棒受到向左的安培力而做減速運(yùn)動(dòng)，隨速度的減小，根據(jù)E=BLv可知感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)減小，充電電流減小，安培力減小，則棒的加速度減小，當(dāng)加速度減為零時(shí)導(dǎo)體棒做勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)電容器兩板間電壓恒定不變；此過程中電容器一直充電，電量一直增加，MN間電壓一直增加，最后不變，則選項(xiàng)A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。【例6】如圖甲所示，寬度為L(zhǎng)的足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌固定在水平面上，導(dǎo)軌左端連接一電容為C的電容器，將一質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌垂直放置，導(dǎo)軌間存在垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，用與導(dǎo)軌平行的外力F向右拉動(dòng)導(dǎo)體棒，使導(dǎo)體棒由靜止開始運(yùn)動(dòng)，作用時(shí)間t1后撤去力F，撤去力F前棒內(nèi)電流變化情況如圖乙所示，整個(gè)過程中電容器未被擊穿，不計(jì)空氣阻力，下列說法正確的是（）A．有外力作用時(shí)，導(dǎo)體棒在導(dǎo)軌上做勻速運(yùn)動(dòng)B．有外力作用時(shí)，導(dǎo)體棒在導(dǎo)軌上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)C．外力F的沖量大小為D．撤去外力F后，導(dǎo)體棒最終靜止在導(dǎo)軌上，電容器中最終儲(chǔ)存的電能為零【答案】BC【詳解】對(duì)電容器Q=CU，則?Q=C?U，；；解得，則導(dǎo)體棒的加速度a恒定，做勻加速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；根據(jù)牛頓第二定律：F-BIL=ma,則F=BIL+，則外力F的沖量大小為，選項(xiàng)C正確；撤去外力F后，導(dǎo)體棒開始時(shí)做減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與電容器兩端電壓相等時(shí)，回路中電流為零，此時(shí)安培力為零，導(dǎo)體棒做勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)電容器兩端的電壓不為零，則最終儲(chǔ)存的電能不為零，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選BC.【多維度分層專練】1．用如圖所示的電路來研究反電動(dòng)勢(shì)，水平金屬導(dǎo)軌通過開關(guān)和電池相連，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B豎直向下，當(dāng)開關(guān)閉合后，光滑導(dǎo)體棒由靜止開始運(yùn)動(dòng)，與導(dǎo)軌始終接觸良好，導(dǎo)體棒最終以垂直導(dǎo)棒的速度v勻速運(yùn)動(dòng)，電池的電動(dòng)勢(shì)為E，回路的總電阻始終為R，導(dǎo)軌的間距為L(zhǎng)，導(dǎo)棒與金屬導(dǎo)軌的夾角始終為53°，，下列說法正確的是（）A．導(dǎo)體棒兩端的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向?yàn)閍→bB．電源的電動(dòng)勢(shì)與導(dǎo)棒速度的關(guān)系為C．當(dāng)導(dǎo)體棒的速度為u時(shí)，反電動(dòng)勢(shì)為，回路中的電流為D．當(dāng)反電動(dòng)勢(shì)為，回路的電流為I時(shí)，能量轉(zhuǎn)化關(guān)系為【答案】B【詳解】A．當(dāng)回路中有感應(yīng)電流，根據(jù)右手定則，從上向下看，流過導(dǎo)體棒的感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向，即導(dǎo)體棒兩端的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)沿逆時(shí)針方向，故A錯(cuò)誤；B．當(dāng)導(dǎo)體棒以速度v勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體棒不受安培力，回路中沒有感應(yīng)電流，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與電源的電動(dòng)勢(shì)等大反向，即可得故B正確；C．當(dāng)導(dǎo)體棒的速度為u時(shí)，反電動(dòng)勢(shì)回路中的電流為故C錯(cuò)誤；D．當(dāng)反電動(dòng)勢(shì)為，回路電流為I時(shí)，由改寫為進(jìn)一步可得故D錯(cuò)誤。故選B。2．如圖所示，光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面成一定角度，兩導(dǎo)軌上端用一定值電阻相連，該裝置處于一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面向上?，F(xiàn)有一金屬桿ab以沿導(dǎo)軌平面向上的初速度v0從導(dǎo)軌底端開始運(yùn)動(dòng)，然后又返回到出發(fā)位置。在運(yùn)動(dòng)過程中，ab與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，不計(jì)ab和導(dǎo)軌的電阻，則在下列圖像中，能正確描述金屬棒ab的速度與時(shí)間關(guān)系的是（）A．B．C．D．【答案】D【詳解】上滑過程中，有解得則金屬桿ab做加速度逐漸減小的減速運(yùn)動(dòng)，直到速度為0。下滑過程，有解得則金屬桿ab做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，直到加速度為0時(shí)，速度達(dá)到最大值，最后做勻速運(yùn)動(dòng)。根據(jù)速度與時(shí)間圖像的斜率表示加速度，則能正確描述金屬棒ab的速度與時(shí)間關(guān)系的是D圖，所以D正確；ABC錯(cuò)誤；故選D。3．如圖甲所示，電阻不計(jì)、間距為l、足夠長(zhǎng)的光滑平行導(dǎo)軌固定在一絕緣水平面內(nèi)，導(dǎo)軌左端連接阻值為R的定值電阻，金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，接入電路的電阻也為R，且始終與導(dǎo)軌接觸良好，整個(gè)裝置置于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。金屬桿ab受到水平向右的拉力F作用沿導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動(dòng)，拉力F與桿的速度v的關(guān)系如圖乙所示，圖中、均為已知量。則該勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為（）A． B． C． D．【答案】B【詳解】金屬桿做勻速運(yùn)動(dòng)，有，，解得當(dāng)，時(shí)，解得故ACD錯(cuò)誤，B正確。故選B。4．水平放置的光滑金屬長(zhǎng)導(dǎo)軌MM′和NN′之間接有電阻R，導(dǎo)軌左、右兩區(qū)域分別處在方向相反且與軌道垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，右側(cè)區(qū)域足夠長(zhǎng)，方向如圖。設(shè)左、右區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B1和B2，一根金屬棒ab放在導(dǎo)軌上并與其正交，棒和導(dǎo)軌的電阻均不計(jì)。金屬棒在水平向右的恒定拉力作用下，在左邊區(qū)域中恰好以速度v做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則（）A．若B2＝B1，棒進(jìn)入右邊區(qū)域后ab受到安培力的方向發(fā)生改變B．若B2＝B1，棒進(jìn)入右邊區(qū)域中后仍以速度v做勻速運(yùn)動(dòng)C．若B2＝2B1，棒進(jìn)入右邊區(qū)域后先做減速運(yùn)動(dòng)，最后以速度做勻速運(yùn)動(dòng)D．若B2＝2B1，棒進(jìn)入右邊區(qū)域后先做加速運(yùn)動(dòng)，最后以速度4v做勻速運(yùn)動(dòng)【答案】B【詳解】AB．金屬棒在水平向右的恒力作用下，在左邊區(qū)域中以速度v做勻速直線運(yùn)動(dòng)，恒力F與安培力平衡，若B2＝B1，棒進(jìn)入右邊區(qū)域后，棒切割磁感線的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與感應(yīng)電流大小均沒有變化，棒所受安培力大小和方向也沒有變化，與恒力F仍然平衡，則棒進(jìn)入右邊區(qū)域后，以速度v做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤，B正確；CD．若B2＝2B1，棒進(jìn)入右邊區(qū)域后，棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流均變化，所受的安培力也變大，恒力沒有變化，則棒先減速，隨著加速度減小，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流減小，棒所受安培力減小，當(dāng)安培力與恒力再次平衡時(shí)，棒做勻速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)最大速度為v，在左側(cè)區(qū)域有在右側(cè)區(qū)域做勻速運(yùn)動(dòng)，有即所以棒最后以做勻速運(yùn)動(dòng)，故CD錯(cuò)誤。故選B。5．如圖1、2中，除導(dǎo)體棒ab可動(dòng)外，其余部分均固定不動(dòng)，圖1中的電容器C原來不帶電。設(shè)導(dǎo)體棒、導(dǎo)軌電阻均可忽略，導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌間的摩擦也不計(jì)，圖中裝置均在水平面內(nèi)，且都處于方向垂直于水平面（即紙面）向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)。現(xiàn)給導(dǎo)體棒ab一個(gè)向右的初速度v0，在圖1、2兩種情形下，關(guān)于導(dǎo)體棒ab的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，下列說法正確的是（）A．圖1中，ab棒先做勻減速運(yùn)動(dòng)，最終做勻速運(yùn)動(dòng)B．圖2中，ab棒先做加速度越來越小的減速運(yùn)動(dòng)，最終靜止C．兩種情況下通過電阻的電荷量一樣大D．兩種情形下導(dǎo)體棒ab最終都保持勻速運(yùn)動(dòng)【答案】B【詳解】A．圖1中，導(dǎo)體棒向右運(yùn)動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流而使電容器充電，由于充電電流不斷減小，安培力減小，則導(dǎo)體棒做變減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)電容器C極板間電壓與導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相等時(shí)，電路中沒有電流，ab棒不受安培力，向右做勻速運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；BD．圖2中，導(dǎo)體棒向右運(yùn)動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，導(dǎo)體棒受向左的安培力而做減速運(yùn)動(dòng)，隨速度的減小，電流減小，安培力減小，加速度減小，最終ab棒靜止，故B正確，D錯(cuò)誤；C．根據(jù)有得電荷量跟導(dǎo)體棒ab的動(dòng)量變化量成正比，因?yàn)閳D1中導(dǎo)體棒的動(dòng)量變化量小于圖2，所以圖1中通過R的電荷量小于圖2中通過R的電荷量，故C錯(cuò)誤。故選B。6．電磁炮簡(jiǎn)化原理圖如圖所示，電磁炮以大容量電容器為電源，電容器充電后放電，在導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒和彈體中形成放電電流，彈體與導(dǎo)體棒在安培力的推動(dòng)下獲得動(dòng)能。設(shè)電容器電容為C，充電后電壓為，平行光滑金屬導(dǎo)軌間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，導(dǎo)軌寬度為L(zhǎng)，導(dǎo)體棒長(zhǎng)也為L(zhǎng)，導(dǎo)體棒與彈體質(zhì)量為m。在運(yùn)動(dòng)過程中，導(dǎo)體棒始終垂直于導(dǎo)軌且與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌、導(dǎo)體棒和彈體電阻均忽略不計(jì)。某次導(dǎo)體棒與彈體離開導(dǎo)軌時(shí)，電容器的帶電荷量減小為初狀態(tài)的，則此次發(fā)射過程中導(dǎo)體棒與彈體離開導(dǎo)軌時(shí)獲得的動(dòng)能為（）A． B．C． D．【答案】C【詳解】若導(dǎo)體棒與彈體獲得的速度為v，根據(jù)動(dòng)量定理可得又；聯(lián)立解得所以導(dǎo)體棒與彈體在發(fā)射過程中獲得的動(dòng)能故ABD錯(cuò)誤，C正確。故選C。7．如圖所示的甲、乙圖中，、是固定在同一水平面內(nèi)足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌。導(dǎo)體棒垂直放在導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌都處于垂直水平面向下的足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌間接觸良好且摩擦不計(jì)，導(dǎo)體棒、導(dǎo)軌和直流電源的電阻均可忽略，甲圖中的電容器C原來不帶電。今給導(dǎo)體棒一個(gè)向右的初速，甲、乙圖中導(dǎo)體棒在磁場(chǎng)中的最終運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是（）A．甲圖中棒最終靜止，乙圖中棒最終做勻速運(yùn)動(dòng)B．甲圖、乙圖中，棒最終均做勻速運(yùn)動(dòng)C．甲圖中棒最終做勻速運(yùn)動(dòng)，乙圖中棒最終靜止D．甲圖、乙圖中，棒最終都靜止【答案】B【詳解】甲圖中，ab獲得初速度后向右運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，從而為電容器充電，充電過程中ab受到安培力而減速，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E逐漸減小，而電容器兩端電壓U從零開始逐漸增大，當(dāng)U=E時(shí)，回路中不再有電流，即最終ab將做勻速運(yùn)動(dòng)。乙圖中，ab獲得初速度后先向右運(yùn)動(dòng)，且向右運(yùn)動(dòng)的過程中ab將始終受到向左的安培力而減速，當(dāng)速度減為零后，ab將向左開始做加速運(yùn)動(dòng)，同時(shí)產(chǎn)生與電源電動(dòng)勢(shì)相反的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，當(dāng)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)增大到與電源電動(dòng)勢(shì)大小相等時(shí)，ab將做勻速運(yùn)動(dòng)。綜上所述，故選B。8．在甲、乙、丙、丁四圖中，除導(dǎo)體棒ab可以移動(dòng)外，其余部分均固定不動(dòng)，圖中的R為定值電阻，導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌電阻均不計(jì)，導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌之間的摩擦力也不計(jì)，圖中裝置均在水平面內(nèi)，且都處于方向垂直于水平面（即紙面）向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)。圖甲、乙、丙中的導(dǎo)體棒ab均受外力F的作用，其中圖甲、丙中外力F為恒力，圖乙中外力F的功率恒定，圖丙中的電容器C原來不帶電，圖丁中的電容器C已充電，四個(gè)圖中導(dǎo)體棒ab從靜止到最終做勻速運(yùn)動(dòng)的是（）A．圖甲 B．圖乙 C．圖丙 D．圖丁【答案】ABD【詳解】A．圖甲中的F為恒力，由可知隨著速度的變大，導(dǎo)體棒ab的加速度越來越小，當(dāng)加速度為0時(shí)，導(dǎo)體棒ab做勻速運(yùn)動(dòng)，A符合題意；B．圖乙中的F的功率恒定，由可知隨著速度的變大，導(dǎo)體棒ab的加速度越來越小，當(dāng)加速度為0時(shí)，導(dǎo)體棒ab做勻速運(yùn)動(dòng)，B符合題意；C．由；可得可知圖丙導(dǎo)體棒ab從靜止開始一直做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，C不符合題意：D．設(shè)圖丁中的電容器兩端的電壓為，由可知隨著速度的變大，導(dǎo)體棒ab的加速度越來越小，當(dāng)加速度為0時(shí)，導(dǎo)體棒ab做勻速運(yùn)動(dòng)，D符合題意。故選ABD。9．如圖所示，足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌傾斜放置，與水平面夾角為30°，兩導(dǎo)軌間的距離為L(zhǎng)，導(dǎo)軌頂端接有電容為C的電容器。一根質(zhì)量為m的均勻金屬棒ab放在導(dǎo)軌上，與兩導(dǎo)軌垂直且保持良好接觸，整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面向上，重力加速度為g，不計(jì)一切電阻。由靜止釋放金屬棒，金屬棒下滑x的過程中電容器未被擊穿，下列說法正確的是（）A．金屬棒做加速度越來越小的加速運(yùn)動(dòng)B．金屬棒下滑x時(shí)的速度v=C．金屬棒下滑x的過程中電容器儲(chǔ)存的電荷量q=D．金屬棒下滑x的過程中，電容器儲(chǔ)存的電場(chǎng)能E電=【答案】CD【詳解】A．導(dǎo)體棒沿光滑導(dǎo)軌下滑切割磁感線產(chǎn)生動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)，同時(shí)給電容器充電，由牛頓第二定律有而充電電流為聯(lián)立可得可知加速度恒定，即金屬棒做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．金屬棒做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，