Question

11．如图所示，两平行导轨ab、cd竖直放置在匀强磁场中，匀强磁场方向竖直向上，将一根金属棒PQ放在导轨上使其水平且始终与导轨保持良好接触．现在金属棒PQ中通以变化的电流I，同时释放金属棒PQ使其运动．已知电流I随时间的关系为I=kt（k为常数，k＞0），金属棒与导轨间的动摩擦因数一定．以竖直向下为正方向，则下面关于棒的速度v、加速度a随时间变化的关系图象中，可能正确的是（　　）

• A．
• B．
• C．
• D．

Answer 1

分析 根据牛顿第二定律得出加速度的表达式，结合加速度方向与速度方向的关系判断速度的变化．

解答 解：A、因为开始加速度方向向下，与速度方向相同，做加速运动，加速度逐渐减小，即做加速度逐渐减小的加速运动，然后加速度方向向上，加速度逐渐增大，做加速度逐渐增大的减速运动．故A错误，B正确．
C、根据牛顿第二定律得，金属棒的加速度a=$\frac{f-mg}{m}$，f=μN=μF_A=μBIL=μBLkt，
联立解得加速度a=$\frac{μBLKt}{m}-g$，与时间成线性关系．故C错误；
D、t=0时刻无电流，无安培力．只有重力，加速度竖直向下，为正值．故D错误．
故选：B

点评 解决本题的关键会根据合力确定加速度的变化，结合加速度方向与速度方向判断物体做加速运动还是减速运动，知道速度时间图线的切线斜率表示加速度．