Question

如圖所示，一導(dǎo)體棒在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中沿金屬導(dǎo)軌做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，OO′為平衡位置，aa′和bb'分別為離開平衡位置的最大位移處，變壓器原副線圈電阻不計(jì)，下列說法正確的是（　�。�

• A、若金屬棒自O(shè)O′向aa′運(yùn)動(dòng)過程中，電容器上極板帶正電
• B、若金屬棒自bb′向OO′運(yùn)動(dòng)過程中，電容器上極板帶正電
• C、當(dāng)金屬棒通過OO′時(shí)，電容器所帶電荷量最大
• D、當(dāng)金屬棒通過aa′時(shí)，電容器所帶電荷量最小

Answer 1

分析：導(dǎo)體棒在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中沿金屬導(dǎo)軌做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，根據(jù)右手定則可知，感應(yīng)電流的方向，結(jié)合右手螺旋定則與楞次定律，即可求解．

解答：解：A、金屬棒在磁場(chǎng)中做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，由于棒的切割運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，出現(xiàn)感應(yīng)電流，當(dāng)金屬棒自O(shè)O′向aa′運(yùn)動(dòng)過程中，棒的速度減小，
根據(jù)I=

E

R

=

BLv

R

和右手定則可知，感應(yīng)電流的大小在減小，方向逆時(shí)針方向，
因此導(dǎo)致通過與電容器相連線圈的磁場(chǎng)方向向上，且磁通量大小在減小，
根據(jù)楞次定律得感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向上，也產(chǎn)生逆時(shí)針方向電流，則有電容器上極板帶正電，故A正確；
B、與A選項(xiàng)分析，當(dāng)金屬棒自bb′向OO′運(yùn)動(dòng)過程中，棒的速度增大，由右手定則可知，感應(yīng)電流的方向逆時(shí)針方向，因此導(dǎo)致通過與電容器相連線圈的磁場(chǎng)方向向上，且磁通量大小在增大，根據(jù)楞次定律，則有：電容器上極板帶負(fù)電，故B錯(cuò)誤；
C、當(dāng)金屬棒通過OO′時(shí)，速度最大，產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)也最大，但左邊的線圈磁通量變化率最小，所以電容器兩端的電壓最小，因此電容器所帶電荷量最小，故C錯(cuò)誤；
D、當(dāng)金屬棒通過aa′時(shí)，速度最小，產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)也最小，但則左邊的線圈磁通量變化率最大，所以電容器兩端的電壓最大，因此電容器所帶電荷量最大，故D錯(cuò)誤；
故選：A．

點(diǎn)評(píng)：類似于線框在磁場(chǎng)轉(zhuǎn)動(dòng)切割一樣，當(dāng)穿過線框的磁通量最大時(shí)，此時(shí)感應(yīng)電流為零；而當(dāng)穿過線框的磁通量最小時(shí)，感應(yīng)電流卻最大，并理解楞次定律、右手定則與右手螺旋定則的應(yīng)用．