Question

【题目】如图所示，电阻不计的光滑平行金属导轨水平放置于方向竖直向下的匀强磁场中，导轨左端接一定值电阻R。电阻不可忽略的金属棒MN置于导轨上，受到垂直于金属棒的水平外力作用由静止开始运动，外力F与金属棒速度v的关系是F=F0+kv（F0、k是常量），金属棒与导轨始终垂直且接触良好。电阻R两端的电压为UR随时间t变化图像不可能的是（　　）

A.B.C.D.

Answer 1

【答案】A

【解析】

设金属棒在某一时刻速度为v，由题意可知，感应电动势

E=BLv

环路电流

安培力

方向水平向左；R两端电压

即UR∝v分析金属棒运动情况，由力的合成和牛顿第二定律可得

即加速度

因为金属棒从静止出发，所以F0＞0，且F合＞0，即a＞0，加速度方向水平向右。

（1）若，则F合=F0，即

金属棒水平向右做匀加速直线运动。由v=at，说明v∝t，也即是UR∝t，所以选项D正确，不符合题意；A错误，符合题意；

（2）若 ，则F合随v增大而增大，即a随v增大而增大，说明金属棒做加速度增大的加速运动，可知选项B正确，不符合题意；

（3）若，F合随v增大而减小，即a随v增大而减小，说明金属棒在做加速度减小的加速运动，直到加速度减小为0后金属棒做匀速直线运动，可知选项C正确，不符合题意；
故选A。