Question

【题目】如图，在竖直向下的匀强磁场中有两根竖直放置的平行粗糙导轨CD、EF，导轨上放有一金属棒MN。现从t=0时刻起，给棒通以图示方向的电流且电流强度与时间成正比，即I=kt，其中k为常量，金属棒与导轨始终垂直且接触良好。下列关于棒的摩擦力f、安培力F、速度v、加速度a随时间t变化的关系图象，可能正确的是 （ ）

A. B. C. D.

Answer 1

【答案】BD

【解析】解:CD、当从t=0时刻起,金属棒通以I=kt,则由左手定则可以知道,安培力方向垂直纸面向里,使其紧压导轨,则导致棒在运动过程中,所受到的摩擦力增大,所以加速度在减小,因为速度与加速度方向相同,则做加速度减小的加速运动;
当滑动摩擦力等于重力时,加速度为零,则速度达到最大;
当安培力继续增大时,导致加速度方向竖直向上,则出现加速度与速度方向相反,因此做加速度增大的减速运动;
而速度与时间的图象的斜率表示加速度的大小,因为 ,由牛顿第二定律得:,因此,而重力小于摩擦力时,加速度方向向上,故C错误,D正确;
B、安培力,所以B选项是正确的;
A、开始时是滑动摩擦力, ,变为静摩擦力后,,
但摩擦力是突然变小的,应该是速度最大的时刻滑动摩擦力与重力平衡,故A错误;
所以BD选项是正确的