Question

【題目】如圖，在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有兩根豎直放置的平行粗糙導(dǎo)軌CD、EF，導(dǎo)軌上放有一金屬棒MN。現(xiàn)從t=0時(shí)刻起，給棒通以圖示方向的電流且電流強(qiáng)度與時(shí)間成正比，即I=kt，其中k為常量，金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好。下列關(guān)于棒的摩擦力f、安培力F、速度v、加速度a隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖象，可能正確的是 （ ）

A. B. C. D.

Answer 1

【答案】BD

【解析】解:CD、當(dāng)從t=0時(shí)刻起,金屬棒通以I=kt,則由左手定則可以知道,安培力方向垂直紙面向里,使其緊壓導(dǎo)軌,則導(dǎo)致棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,所受到的摩擦力增大,所以加速度在減小,因?yàn)樗俣扰c加速度方向相同,則做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng);
當(dāng)滑動(dòng)摩擦力等于重力時(shí),加速度為零,則速度達(dá)到最大;
當(dāng)安培力繼續(xù)增大時(shí),導(dǎo)致加速度方向豎直向上,則出現(xiàn)加速度與速度方向相反,因此做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng);
而速度與時(shí)間的圖象的斜率表示加速度的大小,因?yàn)?/span> ,由牛頓第二定律得:,因此,而重力小于摩擦力時(shí),加速度方向向上,故C錯(cuò)誤,D正確;
B、安培力,所以B選項(xiàng)是正確的;
A、開(kāi)始時(shí)是滑動(dòng)摩擦力, ,變?yōu)殪o摩擦力后,,
但摩擦力是突然變小的,應(yīng)該是速度最大的時(shí)刻滑動(dòng)摩擦力與重力平衡,故A錯(cuò)誤;
所以BD選項(xiàng)是正確的