Question

（2011?豐臺(tái)區(qū)二模）如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有兩條水平放置的電阻可忽略的光滑平行金屬軌道，軌道左端接一個(gè)阻值為R的電阻，R兩端與電壓傳感器相連．一根導(dǎo)體棒（電阻為r）垂直軌道放置，從t=0時(shí)刻起對(duì)其施加一向右的水平恒力F，使其由靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)．用電壓傳感器瞬時(shí)采集電阻R兩端的電壓U并用計(jì)算機(jī)繪制出U-t圖象．若施加在導(dǎo)體棒上的水平恒力持續(xù)作用一段時(shí)間后撤去，那么計(jì)算機(jī)繪制的圖象可能是（　�。�

A．

B．

C．

D．

Answer 1

分析：分析水平恒力作用下導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)情況，由牛頓第二定律研究導(dǎo)體棒加速度如何變化，由歐姆定律得到電阻R兩端的電壓U與速度的表達(dá)式，再分析U與時(shí)間的關(guān)系．

解答：解：設(shè)導(dǎo)體棒的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，質(zhì)量為m．施加在導(dǎo)體棒上的水平恒力后，導(dǎo)體棒從靜止開(kāi)始做加速運(yùn)動(dòng)，隨著速度增大，感應(yīng)電流增大，導(dǎo)體棒所受的安培力增大，合力減小，加速度減小，由牛頓第二定律得：F-

B2L2v

R+r

=ma，則導(dǎo)體棒做加速度減小的變加速運(yùn)動(dòng)．電阻R兩端的電壓U=

R

R+r

E=

R

R+r

BLv，則知，U與速度v成正比，速度增大，U增大，v增大變慢時(shí)，U增大也變慢，則U-t圖象的斜率變小．
撤去F后，導(dǎo)體棒水平方向只受安培力，導(dǎo)體棒做減速運(yùn)動(dòng)，速度減小，安培力減小，加速度減小，速度減小由快變慢，則U減小也由快變慢，U-t圖象的斜率逐漸減�。�故A正確．
故選A

點(diǎn)評(píng)：本題根據(jù)牛頓第二定律對(duì)導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)過(guò)程進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析是關(guān)鍵，要抓住安培力與速度成正比，U與v正比分析圖象的斜率變化．