Question

如圖，光滑金屬導軌由傾斜和水平兩部分組成，水平部分足夠長且處在豎直向下的勻強磁場中，右端接一電源（電動勢為E，內阻為r）．一電阻為R的金屬桿PQ水平橫跨在導軌的傾斜部分，從某一高度由靜止釋放，金屬桿PQ進入磁場后的運動過程中，速度時間圖象不可能是下圖中的哪一個？（導軌電阻不計）（　　）

A．

B．

C．

D．

Answer 1

金屬桿PQ進入磁場后切割磁感線產生感應電動勢，根據右手定則判斷得知，感應電動勢的方向與電源的電動勢方向相反．
A、若桿PQ產生的感應電動勢與電源的電動勢大小相等時，回路中總電動勢為零，電路中沒有電流，金屬桿不受安培力，做勻速直線運動，故A是可能的；
B、若桿PQ產生的感應電動勢小于電源的電動勢大小，桿中電流方向從P到Q，所受的安培力方向向右，將做加速運動，隨著速度增加，棒產生的感應電動勢增加，回路中總的電動勢增加，電流減小，棒所受的安培力減小，加速度隨之減小，可知v-t圖象的斜率減小，故B是可能的；
C、D若桿PQ產生的感應電動勢大于電源的電動勢大小，桿中電流方向從Q到P，所受的安培力方向向左，將做減速運動，隨著速度減小，棒產生的感應電動勢減小，回路中總的電動勢減小，電流減小，棒所受的安培力減小，加速度隨之減小，可知v-t圖象的斜率減小，故C是不可能，D是可能的，
本題選不可能的，故選：C．