7. 如图,两光滑导轨水平放置在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度大小为B,导轨间距最窄处为一狭缝,取狭缝所在处O 点为坐标原点,狭缝右侧两导轨与x轴夹角均为q,一电容为 C的电容器与导轨左端相连,导轨上的金属棒与x轴垂直,在外力F作用下从O 点开始以速度 v向右匀速运动,忽略所有电阻,下列说法正确的是( )

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2021_省自主命题(河北)
7. 如图,两光滑导轨水平放置在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度大小为B,导轨间距最窄处为一狭缝,取狭缝所在处O 点为坐标原点,狭缝右侧两导轨与x轴夹角均为q,一电容为 C的电容器与导轨左端相连,导轨上的金属棒与x轴垂直,在外力F作用下从O 点开始以速度 v向右匀速运动,忽略所有电阻,下列说法正确的是( )

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【详解】C.根据楞次定律可知电容器的上极板应带正电,C错误;
$$ L = 2 x \mathrm { t a n } \theta , \ x = \nu t $$
则产生的感应电动势为
$$ E = 2 B \nu ^ { 2 } t \mathrm { a n } \theta $$
由题图可知电容器直接与电源相连,则电容器的电荷量为$Q = C E = 2 B C \nu ^ { 2 } t \mathrm { t a n } \theta$
则流过导体棒的电流
$$ I = { \frac { \Delta Q } { \Delta t } } \ = 2 B C \nu ^ { 2 } \mathrm { t a n } \theta $$
A 正确;
B.当金属棒到达 $x _ { 0 }$ 处时,导体棒产生的感应电动势为
$$ E ^ { \prime } = 2 B \nu x _ { 0 } \mathrm { t a n } \theta $$
则电容器的电荷量为
$$ Q = C E ^ { \prime } = 2 B C \nu x _ { 0 } \mathrm { t a n } \theta $$
B 错误;
D.由于导体棒做匀速运动则
$$ \boldsymbol { F } = \boldsymbol { F } _ { ☉ } = B I \boldsymbol { L } $$
由选项A 可知流过导体棒的电流I恒定,但L 与t成正比,则F为变力,再根据力做功的功率公式
$$ P = F _ { \nu } $$
可看出F为变力,v不变则功率P随力F变化而变化;
D 错误;
故选 A。