Question

【題目】如圖所示，電阻不計(jì)的光滑平行金屬導(dǎo)軌水平放置于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)軌左端接一定值電阻R。電阻不可忽略的金屬棒MN置于導(dǎo)軌上，受到垂直于金屬棒的水平外力作用由靜止開始運(yùn)動(dòng)，外力F與金屬棒速度v的關(guān)系是F=F0+kv（F0、k是常量），金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好。電阻R兩端的電壓為UR隨時(shí)間t變化圖像不可能的是（　�。�

A.B.C.D.

Answer 1

【答案】A

【解析】

設(shè)金屬棒在某一時(shí)刻速度為v，由題意可知，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

E=BLv

環(huán)路電流

安培力

方向水平向左；R兩端電壓

即UR∝v分析金屬棒運(yùn)動(dòng)情況，由力的合成和牛頓第二定律可得

即加速度

因?yàn)榻饘侔魪撵o止出發(fā)，所以F0＞0，且F合＞0，即a＞0，加速度方向水平向右。

（1）若，則F合=F0，即

金屬棒水平向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。由v=at，說明v∝t，也即是UR∝t，所以選項(xiàng)D正確，不符合題意；A錯(cuò)誤，符合題意；

（2）若 ，則F合隨v增大而增大，即a隨v增大而增大，說明金屬棒做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng)，可知選項(xiàng)B正確，不符合題意；

（3）若，F合隨v增大而減小，即a隨v增大而減小，說明金屬棒在做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，直到加速度減小為0后金屬棒做勻速直線運(yùn)動(dòng)，可知選項(xiàng)C正確，不符合題意；
故選A。