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如图所示,两根竖直放置的光滑平行导轨,其一部分处于方向垂直导轨所在平面且有上下水平边界的匀强磁场中,一根金属杆MN成水平沿导轨滑下,在与导轨和电阻R组成的闭合电路中,其他电阻不计.当金属杆MN进入磁场区后,其运动的速度图象可能是下图中的(  )
分析:当金属杆MN进入磁场区后,切割磁感线产生感应电流,受到向上的安培力,根据安培力与重力的关系分析金属杆可能的运动情况.分析时,要抓住安培力大小与速率成正比的规律.
解答:解:A、金属杆MN进入磁场区时,若所受的安培力与重力相等,做匀速直线运动,速度不变,故A正确.
BC、金属杆MN进入磁场区时,若所受的安培力小于重力,做加速运动,随着速度的增大,感应电动势和感应电流增大,金属杆所受的安培力增大,合外力减小,加速度减小,v-t图象的斜率减小,故B错误,C正确.
D、金属杆MN进入磁场区时,若所受的安培力大于重力,做减速运动,随着速度的减小,金属杆所受的安培力减小,合外力减小,加速度减小,v-t图象的斜率减小,故D正确.
故选:ACD.
点评:解决本题关键能正确分析棒的受力情况,并能根据受力判定物体的运动情况,要紧扣安培力与速度成正比进行分析,知道杆子不可能做匀变速运动.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(2009?青岛二模)如图所示,两根相距为L的金属轨道固定于水平面上,导轨电阻不计;一根质量为m、长为L、电阻为R的金属棒两端放于导轨上,导轨与金属棒间的动摩擦因数为μ,棒与导轨的接触电阻不计.导轨左端连有阻值为2R的电阻.轨道平面上有n段竖直向下的宽度为a、间距为b的匀强磁场(a>b),磁感应强度为B.金属棒初始位于OO′处,与第一段磁场相距2a.求:
(1)若金属棒有向右的初速度v0,为使金属棒保持v0的速度一直向右穿过各磁场,需对金属棒施加水平向右的拉力.求金属棒不在磁场中时受到的拉力F1,和在磁场中时受到的拉力F2的大小;
(2)在(1)的情况下,求金属棒从OO′开始运动到刚离开第n段磁场过程中,拉力所做的功;
(3)若金属棒初速度为零,现对其施以水平向右的恒定拉力F,使棒进入各磁场的速度都相同,求金属棒从OO′开始运动到刚离开第n段磁场整个过程中导轨左端电阻上产生的热量.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,两根平行放置的导电轨道,间距为L,倾角为θ,轨道间接有电动势为E(内阻不计)的电源,整个导轨处在一个竖直向上的匀强磁场中,电阻为R的金属杆ab与轨道垂直放于导电轨道上静止,轨道的摩擦和电阻不计,要使ab杆静止,磁感应强度应多大?(设金属杆的质量为m)

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,两根相距为L的金属轨道固定于水平面上,导轨电阻不计,一根质量为m、长为L、电阻为R的金属棒两端放于导轨上,导轨与金属棒间的动摩擦因数为?,棒与导轨的接触电阻不计,导轨左端连有阻值为2R的电阻. 有n段竖直向下宽度为a的匀强磁场,且磁感应强度为B,相邻磁场区的间距为b(a>b).金属棒初始位于OO′处,与第一段磁场相距2a.若金属棒初速为零,现对棒施以水平向右的恒定拉力F,使棒穿过各段磁场,发现金属棒穿过各宽为b的非磁场区域的时间相同.
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求(1)金属棒进入第一段磁场时的速度和此时磁场对金属棒的作用力.
(2)在金属棒从进入第一段磁场到从第n段磁场穿出的过程中,导轨左端电阻上产生的热量.

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,两根水平放置的相互平行的金属导轨ab、cd,表面光滑,处在竖直向上的匀强磁场中,金属棒PQ垂直于导轨放在上面,以速度υ向右匀速运动,欲使棒PQ停下来,下面的措施可行的是(导轨足够长,棒PQ有电阻)(  )
A、在PQ右侧垂直于导轨再放上一根同样的金属棒B、在PQ右侧垂直于导轨再放上一根质量和电阻均比棒PQ大的多的金属棒C、将导轨的a、c两端用导线连接起来D、将导轨的a、c两端和b、d两端分别用导线连接起来

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,两根互相平行的光滑金属导轨相距为d,所在的平面倾角为θ,导轨上放着一根长为l、质量为m的金属棒ab,ab棒与导轨平面和水平面的交线平行.在整个空间存在磁感应强度为B、方向竖直向上的匀强磁场,金属棒ab在磁场中始终处于静止状态,则金属棒ab中的电流大小为
 
.其方向
 
(填“由a到b”或“由b到a”)

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