Question

（2010?镇江一模）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．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．下列关于金属杆ab的v-t图象不可能的是 （　　）

A．

B．

C．

D．

Answer 1

分析：金属杆在下滑过程中，受到重力和安培力作用，分析安培力与重力大小关系，根据安培力大小与速度大小成正比，分析金属杆的加速度变化，确定金属杆的运动情况．

解答：解：A、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，若安培力与F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F，则金属杆将做加速直线运动，随着速度的增大，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F大小相等时，则金属杆将做匀速直线运动，速度保持不变．故D错误，B正确．
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F，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F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．
本题选择不可能的选项，故选：D

点评：本题的分析方法可以和机车启动方式进行类比解答，只不过机车启动时阻力不变，而该题中阻力为安培力，是不断变化的．