Question

（2013?江蘇一模）如圖所示，M、N為處在勻強磁場中的兩條位于同一水平面內的光滑平行長金屬導軌，一端串接電阻R，磁場沿豎直方向．一金屬桿ab可沿導軌滑動，桿和導軌的電阻都不計．現垂直于ab方向對桿施一水平恒力F，使桿從靜止開始向右運動．在以后的過程中，桿速度的大小v、加速度的大小a以及R上消耗的總能量E隨時間t變化的圖象可能正確的是（　　）

A．

B．

C．

D．

Answer 1

分析：對金屬桿進行受力分析，分析清楚金屬桿的運動過程，由牛頓第二定律判斷加速度如何變化，從能量轉化的角度分析R上消耗的總能量E．

解答：解：A、B、C金屬桿ab在運動過程中受到的安培力為：F_A=BIL=

B2L2v

R

根據牛頓第二定律得：F-F_A=ma，得：F-

B2L2v

R

=ma
可知，桿的速度v增大，安培力增大，合外力減小，加速度減小，故桿做加速度變小的變加速運動，則v-t圖象的斜率逐漸減小，故AB正確，C錯誤．．
D、R上消耗的總能量E=

(BLv)2

R

t，若導體桿勻速運動，對應的圖象是一次函數，但是開始一段時間內導體桿的速度是逐漸增加的，所以圖象的斜率是變大的，故D正確．
故選ABD

點評：對金屬桿正確受力分析，分析清楚運動過程、從能量角度分析問題，是正確解題的關鍵．