Question

（2011?豐臺區(qū)二模）如圖所示，勻強磁場中有兩條水平放置的電阻可忽略的光滑平行金屬軌道，軌道左端接一個阻值為R的電阻，R兩端與電壓傳感器相連．一根導體棒（電阻為r）垂直軌道放置，從t=0時刻起對其施加一向右的水平恒力F，使其由靜止開始向右運動．用電壓傳感器瞬時采集電阻R兩端的電壓U并用計算機繪制出U-t圖象．若施加在導體棒上的水平恒力持續(xù)作用一段時間后撤去，那么計算機繪制的圖象可能是（　　）

A．

B．

C．

D．

Answer 1

分析：分析水平恒力作用下導體棒的運動情況，由牛頓第二定律研究導體棒加速度如何變化，由歐姆定律得到電阻R兩端的電壓U與速度的表達式，再分析U與時間的關系．

解答：解：設導體棒的長度為L，質量為m．施加在導體棒上的水平恒力后，導體棒從靜止開始做加速運動，隨著速度增大，感應電流增大，導體棒所受的安培力增大，合力減小，加速度減小，由牛頓第二定律得：F-

B2L2v

R+r

=ma，則導體棒做加速度減小的變加速運動．電阻R兩端的電壓U=

R

R+r

E=

R

R+r

BLv，則知，U與速度v成正比，速度增大，U增大，v增大變慢時，U增大也變慢，則U-t圖象的斜率變�。�
撤去F后，導體棒水平方向只受安培力，導體棒做減速運動，速度減小，安培力減小，加速度減小，速度減小由快變慢，則U減小也由快變慢，U-t圖象的斜率逐漸減小．故A正確．
故選A

點評：本題根據牛頓第二定律對導體棒的運動過程進行動態(tài)分析是關鍵，要抓住安培力與速度成正比，U與v正比分析圖象的斜率變化．