Question

15．如圖所示，兩根電阻不計的光滑金屬導軌豎直放置，導軌上端接有電阻R，水平條形區(qū)域I和Ⅱ內有相同的方向垂直軌道平面向里的勻強磁場，I和Ⅱ之間無磁場．一電阻不計的導體棒，兩端與導軌保持良好接觸．現將導體棒由區(qū)域I上邊界H處靜止釋放，并穿過兩磁場區(qū)域，圖中能定性描述該過程導體棒速度與時間關系的圖象可能是（　�。�

• A．
• B．
• C．
• D．

Answer 1

分析 金屬棒先做自由落體運動，進入磁場區(qū)域I后，結合重力和安培力的大小關系判斷出在磁場區(qū)域I內可能的運動規(guī)律，離開磁場區(qū)域I后做勻加速直線運動．

解答 解：導體棒由區(qū)域I上邊界H處靜止釋放，先做自由落體運動，進入磁場區(qū)域I，可能重力與安培力大小相等，做勻速直線運動，離開磁場區(qū)域I，做勻加速直線運動，然后進入磁場區(qū)域Ⅱ，由于速度變大，安培力一定大于重力，a=$\frac{\frac{{B}^{2}{l}^{2}v}{R}-mg}{m}$，做變減速運動，加速度逐漸減小，故A正確．
導體棒由區(qū)域I上邊界H處靜止釋放，先做自由落體運動，進入磁場區(qū)域I，可能重力大于安培力，a=$\frac{mg-\frac{{B}^{2}{l}^{2}v}{R}}{m}$，做加速度減小的變加速運動，離開磁場區(qū)域I，做勻加速直線運動，故B錯誤．
導體棒由區(qū)域I上邊界H處靜止釋放，先做自由落體運動，進入磁場區(qū)域I，可能重力小于安培力，做加速度減小的變減速運動，離開磁場區(qū)域I，做勻加速直線運動，再離開磁場區(qū)域Ⅱ，可能做加速度減小的變減速運動．故C錯誤，D正確．
故選：AD．

點評 對于電磁感應中動態(tài)分析問題，關鍵要抓住安培力與速度的關系進行分析，知道速度減小，安培力即減小，再進一步分析加速度的變化，即可進行解答．