Question

（2013?通州區二模）如圖a所示，固定在水平桌面上的光滑金屬框架cdeg處于方向豎直向下的勻強磁場中，金屬桿ab與金屬框架接觸良好．在兩根導軌的端點d、e之間連接一電阻，其他部分電阻忽略不計．現用一水平向右的外力F作用在金屬桿ab上，使金屬桿由靜止開始向右在框架上滑動，運動中桿ab始終垂直于框架．圖b為一段時間內金屬桿受到的安培力f隨時間t的變化關系，則可以表示外力F隨時間t變化關系的圖象是（　　）

A．

B．

C．

D．

Answer 1

分析：金屬桿由靜止開始向右在框架上滑動時，水平方向受到外力F和安培力作用，可推導出安培力與速度的關系式，由圖分析安培力隨時間的變化情況，得到速度與時間的變化情況，根據牛頓第二定律，分析F與時間的關系．

解答：解：由感應電動勢E=Blv，電流I=

E

R

得到
    安培力f=BIl=

B2l2v

R

由圖f∝t，則v∝t，說明導體做勻加速運動，那么v=at
根據牛頓第二定律，得F-f=ma
   得到F=f+ma=

B2l2at

R

+ma故B正確
故選B

點評：本題由電磁感應知識和牛頓定律結合，得到F的解析式選擇圖象，這是常用方法．關鍵是安培力的分析和計算．