Question

如图所示，足够长平行金属导轨MN、PQ水平放置，金属棒ab始终与导轨接触良好，导轨和金属棒的电阻不计，匀强磁场方向垂直导轨所在平面．现用垂直于棒ab的水平向右的恒力F拉ab棒由静止开始向右运动．观察某一段时间内ab棒运动速度v随时间t变化的关系哪一个是可能的（　　）

A、

B、

C、

D、

Answer 1

分析：棒在拉力作用下沿水平方向运动，水平方向受拉力、摩擦力和安培力作用，用右手定则判定ab中电流方向，再用左手定则判断ab所受安培力方向与拉力方向相反，则棒的合外力：
F_合=F-f-F_安，又因为F_安=BIL=B

BLv

R

L，即安培力大小跟速度成正比，由此可知，在合外力大于0时，棒做加速度减小的加速运动，当合外力等于0时，棒做匀速直线运动．

解答：解：根据右手定则判断棒中电流沿ba方向，再根据左手定则知棒受安培力方向水平向左，所以棒所受合力
F_合=F-f-F_安
又因为：F_安=BIL，再根据欧姆定律可得I=

E

R

=

BLv

R

所以合外力F合=F-f-

B2L2v

R

，根据牛顿第二定律知，棒的加速度a随棒运动的速度的增加而减小，即棒做加速度减小的加速运动，故D图象正确
当速度增加到合外力为0时，棒将做匀速直线运动，故B图象正确．而A图象是匀加速直线运动不满足题设条件，故错误，同理C图象也是．
故选BD．

点评：能正确分析棒的受力并能根据受力判定物体做加速度逐渐减小的加速运动，知道合外力等于0时棒将做匀速直线运动．