Question

如圖所示，足夠長平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ水平放置，金屬棒ab始終與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌和金屬棒的電阻不計，勻強磁場方向垂直導(dǎo)軌所在平面．現(xiàn)用垂直于棒ab的水平向右的恒力F拉ab棒由靜止開始向右運動．觀察某一段時間內(nèi)ab棒運動速度v隨時間t變化的關(guān)系哪一個是可能的（　�。�

A、

B、

C、

D、

Answer 1

分析：棒在拉力作用下沿水平方向運動，水平方向受拉力、摩擦力和安培力作用，用右手定則判定ab中電流方向，再用左手定則判斷ab所受安培力方向與拉力方向相反，則棒的合外力：
F_合=F-f-F_安，又因為F_安=BIL=B

BLv

R

L，即安培力大小跟速度成正比，由此可知，在合外力大于0時，棒做加速度減小的加速運動，當(dāng)合外力等于0時，棒做勻速直線運動．

解答：解：根據(jù)右手定則判斷棒中電流沿ba方向，再根據(jù)左手定則知棒受安培力方向水平向左，所以棒所受合力
F_合=F-f-F_安
又因為：F_安=BIL，再根據(jù)歐姆定律可得I=

E

R

=

BLv

R

所以合外力F合=F-f-

B2L2v

R

，根據(jù)牛頓第二定律知，棒的加速度a隨棒運動的速度的增加而減小，即棒做加速度減小的加速運動，故D圖象正確
當(dāng)速度增加到合外力為0時，棒將做勻速直線運動，故B圖象正確．而A圖象是勻加速直線運動不滿足題設(shè)條件，故錯誤，同理C圖象也是．
故選BD．

點評：能正確分析棒的受力并能根據(jù)受力判定物體做加速度逐漸減小的加速運動，知道合外力等于0時棒將做勻速直線運動．