Question

如图所示，在水平桌面上放置的足够长的平行金属导轨间串联了一个电容为C、充电后电荷量为Q₀的电容器，两导轨间的距离为L；现将一质量为m的裸导体棒ab放在导轨上，方向与导轨垂直，整个装置处在竖直方向的匀强磁场中，磁感应强度为B；当闭合开关S后，导体棒ab将向右运动．若导体棒与导轨接触良好，忽略一切摩擦，则关于磁场方向以及闭合开关S后发生的现象，下列说法正确的是（　　）

A．磁场方向竖直向上

B．电容器的电荷量将逐渐减少，直到不带电

C．导体棒ab先做匀加速运动，然后做匀减速运动，直到静止不动

D．导体棒ab先做变加速运动，然后做匀速运动

Answer 1

分析：开关闭合后，电容器将形成由a到b的放电电流，根据导体棒运动方向，由左手定则可以判断磁场方向；
导体棒运动时将形成与原电流相反的感应电动势，同时电容器两端电压降低，导体棒两端电压升高，当二者相等时，导体棒匀速运动，把导体棒的运动过程分析清楚就能正确解答该题．

解答：解：A、开关闭合后，电容器将形成由a到b的放电电流，导体棒ab向右运动，所受的安培力方向向右．根据左手定则判断可知磁场方向竖直向下，故A错误．
BCD、在导体棒向右运动的过程中，由于切割磁感线也将产生电动势，该电动势方向和电容器电压相反，故电路中电流是变化的，当导体棒的感应电动势和电容器电压相等时，电路中电流为零，导体棒ab不再受安培力作用，而做匀速运动，故导体棒ab先做加速度逐渐减小的加速运动，最后匀速运动．
由于最终导体棒做匀速运动，电容器的电压等于此时棒产生的感应电动势，所以电容器的电荷量先逐渐减少，后不变，但不为零．故B、C错误，D正确．
故选：D．

点评：在判断电容器放电量的时候，要注导体棒也在切割磁感线产生感应电动势，这是本题的易错点．