Question

（2010?山西模拟）如图所示，两条足够长的平行金属导轨水平放置，导轨的一端接有电阻和开关，导轨光滑且电阻不计，匀强磁场的方向与导轨平面垂直，金属杆ab置于导轨上．当开关S断开时，在杆ab上作用一水平向右的恒力F使杆ab向右运动进入磁场．经过一段时间后，闭合开关并开始计时，金属杆在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好．关于金属杆ab的v-t图象可能是的（　　）

A．

B．

C．

D．

Answer 1

分析：开关闭合后，恒力可能等于安培力，可能小于安培力，也可能大于安培力，根据受力情况，分析金属杆的运动情况，再分析加速度的变化，确定金属杆的运动情况．

解答：解：A、从S闭合开始计时，在水平方向上金属杆受到水平向右的恒力F和水平向左的安培力作用，若安培力与恒力大小相等，则金属杆将做匀速直线运动，速度保持不变．故A正确．
B、D从S闭合开始计时，金属杆受到水平向右的恒力F和水平向左的安培力作用，若安培力小于恒力，则金属杆将做加速直线运动，随着速度的增大，感应电动势和感应电流增大，安培力也增大，则金属杆的加速度减小，v-t图象的斜率将减小，当安培力与恒力大小相等时，则金属杆将做匀速直线运动，速度保持不变．故B正确，D错误．
C、从S闭合开始计时，金属杆受到水平向右的恒力F和水平向左的安培力作用，若安培力大于恒力，则金属杆将做减速直线运动，随着速度的减小，安培力也减小，则金属杆的加速度减小，v-t图象的斜率将减小，当安培力与重力大小相等时，则金属杆将做匀速直线运动，速度保持不变．故C正确．
故选：ABC

点评：本题是电磁感应与力学知识的综合问题，关键要根据恒力与安培力的大小关系，判断金属杆的运动情况，进而分析各量与时间的关系．