Question

如圖甲所示，在傾角為θ的斜面上固定有兩根足夠長(zhǎng)的平行光滑導(dǎo)軌，軌距為L(zhǎng)，金屬導(dǎo)體棒ab垂直于兩根軌道放在導(dǎo)軌上，導(dǎo)體ab的質(zhì)量為m，電阻為R，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，空間有垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．當(dāng)金屬導(dǎo)體ab由靜止開始向下滑動(dòng)一段時(shí)間t₀，再接通開關(guān)S，則關(guān)于導(dǎo)體ab運(yùn)動(dòng)的v-t圖象可能正確的是（　�。�

A、

B、

C、

D、

Answer 1

分析：開關(guān)閉合前，金屬棒勻加速直線運(yùn)動(dòng)，v-t圖象是傾斜的直線；開關(guān)閉合后，金屬棒可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)，可能做加速度減小的加速度運(yùn)動(dòng)，也可能做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)情況選擇圖象．

解答：解：A、開關(guān)閉合前，金屬棒勻加速直線運(yùn)動(dòng)，v-t圖象是傾斜的直線，開關(guān)閉合后，金屬棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，受到沿斜面向上的安培力，若安培力大小等于重力沿斜面向下的分力，棒將做勻速直線運(yùn)動(dòng)，v-t圖象平行于t軸．故A圖是可能的．故A正確．
B、C開關(guān)閉合前，金屬棒勻加速直線運(yùn)動(dòng)，v-t圖象是傾斜的直線，開關(guān)閉合后，金屬棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，受到沿斜面向上的安培力，若安培力大小大于重力沿斜面向下的分力，棒將做減速直線運(yùn)動(dòng)，速度減小，感應(yīng)電流減小，棒所受的安培力減小，加速度減小，v-t圖象的斜率減小，當(dāng)安培力減至與重力沿斜面向下的分力大小相等時(shí)，棒開始做勻速直線運(yùn)動(dòng)．故B圖象是不可能的，C可能．故B錯(cuò)誤，C正確．
D、開關(guān)閉合后，金屬棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，受到沿斜面向上的安培力，若安培力大小小于重力沿斜面向下的分力，棒將做加速直線運(yùn)動(dòng)，速度增大，感應(yīng)電流增大，棒所受的安培力增大，加速度減小，v-t圖象的斜率減小，當(dāng)安培力增至與重力沿斜面向下的分力大小相等時(shí)，棒開始做勻速直線運(yùn)動(dòng)．故D圖象是可能的，故D正確．
故選ACD

點(diǎn)評(píng)：本題的解題關(guān)鍵是分析棒的受力情況，來(lái)分析其運(yùn)動(dòng)情況，要考慮各種可能的情況．開關(guān)閉合后，當(dāng)棒做變速運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度總是減小的．