Question

如图1所示，两竖直放置的平行光滑导轨处于垂直于导轨平面的匀强磁场中，金属杆ab可沿导轨滑动，原先S断开，让ab杆由静止下滑，一段时间后闭合S，则从S闭合开始计时，ab杆的运动速度v随时间t的图象可能的是（除电阻R以外，其余电阻均不计）图2中的（　　）

A．①②③

B．②③④

C．①②④

D．①③④

Answer 1

分析：金属杆在重力作用下向下做自由落体运动，闭合开关后，竖直方向受重力和安培力作用，根据安培力大小与重力大小的关系分析金属杆的运动情况以及加速度变化情况．

解答：解：①当闭合开关时S时，满足mg=

B2L2v

R

时，金属杆匀速运动，①可能．
②当速度大小变化时，感应电动势也会变化，感应电流也变化，安培力大小也变化，所以金属杆的加速度也在变化，所以不可能做匀加速运动，②没有可能．
③当mg＜

B2L2v

R

时，金属杆减速运动，速度减小，安培力减小，加速度减小最后匀速，③有可能．
④如果mg＞

B2L2v

R

时，金属杆加速运动，速度增大，安培力增大，加速度减小最后匀速，故④可能．
故选：D．

点评：正确分析棒的受力并能根据受力判定物体做加速度逐渐减小的加速运动，知道合外力等于0时棒将做匀速直线运动．