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高中 | 含源单棒模型题目答案及解析如下,仅供参考!
选修3-2
第四章 电磁感应
4.4 法拉第电磁感应定律
含源单棒模型
如图所示,两平行光滑导轨$MN$、$M$'$N$'左端通过导线与电源和不带电电容器相连,导轨平面水平且处于竖直向下的匀强磁场中,有一定阻值的导体棒$ab$垂直导轨处于静止状态。现将开关$\rm S$与$1$闭合,当棒达到稳定运动状态后$\rm S$与$2$闭合,导轨足够长,电源内阻不计。则$(\qquad)$
$\\rm S$与$1$闭合后,棒$ab$做匀加速直线运动
","从$\\rm S$与$1$闭合到棒$ab$达到某一速度,电源消耗的电能等于棒获得的动能和电路产生的焦耳热
","$\\rm S$与$2$闭合后,棒$ab$中电流不断减小直到零
","$\\rm S$与$2$闭合后,棒$ab$的速度不断减小直到零
"]$\rm A$.根据题意可知,$\rm S$与$1$闭合后,棒受安培力作用做加速运动,棒切割磁感线产生感应电动势,棒的电流减小,受到的安培力减小,则棒的加速度减小,直到感应电动势等于电源电动势,棒最后匀速运动,故$\rm A$错误;
$\rm B$.根据题意,由能量守恒定律可知,从$\rm S$与$1$闭合到棒$ab$达到某一速度,电源消耗的电能等于棒获得的动能和电路产生的焦耳热,故$\rm B$正确;
$\rm CD$.$\rm S$与$2$闭合后,棒$ab$相当于电源给电容器充电,此过程棒受到的安培力水平向左,棒减速运动,则电动势减小,电容器两板间电压升高,棒$ab$中的电流不断减小,当棒$ab$产生的感应电动势与电容器两板间的电势差相等时,电路中的电流减小到零,随后棒做匀速直线运动,故$\rm D$错误,$\rm C$正确。
故选:$\rm BC$。
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