Question

【题目】如图，两光滑平行长直导轨，水平放置在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场与导轨所在平面垂直。已知金属棒MN能沿导轨自由滑动，导轨一端跨接一个定值电阻R，金属棒与导轨电阻不计。金属棒在水平恒力F作用下从静止开始沿导轨向右运动，在以后过程中，表示金属棒加速度a、速度ν、电阻R两端的电压UR以及流过电阻R的电量q随时间t变化的图象中正确的是

A. B.

C. D.

Answer 1

【答案】AD

【解析】

AC.金属棒受到的安培力：

由牛顿第二定律得：

解得：

由于金属棒做加速运动，速度v不断增大，则加速度a不断减小，直至零，v-t图象的斜率越来越小，直至零，故金属棒开始做加速度减小的加速度运动，当加速度为零时做匀速直线运动，通过电阻R的电荷量：

由于金属棒的速度先增大后不变，则

逐渐增大，最后不变，故A项与题意相符，C项与题意不相符；

B.由于金属棒做加速度减小的加速运动，v的变化率越来越小，由

可知，a减小得越来越慢，a-t图象的斜率越来越小，a-t图象应是曲线，故B项与题意不相符；

D.由于金属棒做加速度减小的加速运动，根据感应电动势E=BLv，知E逐渐增大，但E增加得越来越慢，金属棒电阻不计，则R的电压UR=E，所以UR增加得越来越慢，即UR-t图象斜率逐渐减小，最后保持不变，故D项与题意相符。