Question

（2010?山西模擬）如圖所示，兩條足夠長的平行金屬導軌水平放置，導軌的一端接有電阻和開關，導軌光滑且電阻不計，勻強磁場的方向與導軌平面垂直，金屬桿ab置于導軌上．當開關S斷開時，在桿ab上作用一水平向右的恒力F使桿ab向右運動進入磁場．經過一段時間后，閉合開關并開始計時，金屬桿在運動過程中始終與導軌垂直且接觸良好．關于金屬桿ab的v-t圖象可能是的（　　）

A．

B．

C．

D．

Answer 1

分析：開關閉合后，恒力可能等于安培力，可能小于安培力，也可能大于安培力，根據受力情況，分析金屬桿的運動情況，再分析加速度的變化，確定金屬桿的運動情況．

解答：解：A、從S閉合開始計時，在水平方向上金屬桿受到水平向右的恒力F和水平向左的安培力作用，若安培力與恒力大小相等，則金屬桿將做勻速直線運動，速度保持不變．故A正確．
B、D從S閉合開始計時，金屬桿受到水平向右的恒力F和水平向左的安培力作用，若安培力小于恒力，則金屬桿將做加速直線運動，隨著速度的增大，感應電動勢和感應電流增大，安培力也增大，則金屬桿的加速度減小，v-t圖象的斜率將減小，當安培力與恒力大小相等時，則金屬桿將做勻速直線運動，速度保持不變．故B正確，D錯誤．
C、從S閉合開始計時，金屬桿受到水平向右的恒力F和水平向左的安培力作用，若安培力大于恒力，則金屬桿將做減速直線運動，隨著速度的減小，安培力也減小，則金屬桿的加速度減小，v-t圖象的斜率將減小，當安培力與重力大小相等時，則金屬桿將做勻速直線運動，速度保持不變．故C正確．
故選：ABC

點評：本題是電磁感應與力學知識的綜合問題，關鍵要根據恒力與安培力的大小關系，判斷金屬桿的運動情況，進而分析各量與時間的關系．