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如图（一）所示，固定在水平桌面上的光滑金属导轨MN、PQ处于方向竖直向下的匀强磁场中，金属杆ab与金属导轨接触良好。在两根导轨的端点M、P之间连接一电阻，其它部分电阻忽略不计。现用一水平向右的外力F作用在金属杆ab上，使金属杆由静止开始在导轨上向右滑动，运动中杆ab始终垂直于导轨．图（二）为一段时间内金属杆受到的安培力F安随时间t的变化关系，则可以表示外力F随时间t变化关系的图象是

B
练习册系列答案
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（2009?江苏模拟）如图（A）所示，固定于水平桌面上的金属架cdef，处在一竖直向下的匀强磁场中，磁感强度的大小为B0，金属棒ab搁在框架上，可无摩擦地滑动，此时adeb构成一个边长为l的正方形，金属棒的电阻为r，其余部分的电阻不计．从t=0的时刻起，磁场开始均匀增加，磁感强度变化率的大小为k（k=
△B
△t
）．求：

（1）用垂直于金属棒的水平拉力F使金属棒保持静止，写出F的大小随时间 t变化的关系式．
（2）如果竖直向下的磁场是非均匀增大的（即k不是常数），金属棒以速度v0向什么方向匀速运动时，可使金属棒中始终不产生感应电流，写出该磁感强度Bt随时间t变化的关系式．
（3）如果非均匀变化磁场在0-t1时间内的方向竖直向下，在t1-t2时间内的方向竖直向上，若t=0时刻和t1时刻磁感强度的大小均为B0，且adeb的面积均为l2．当金属棒按图（B）中的规律运动时，为使金属棒中始终不产生感应电流，请在图（C）中示意地画出变化的磁场的磁感强度Bt随时间变化的图象（t1-t0=t2-t1＜
l
v
）．
如图（一）所示的竖直平面内有范围足够大、水平向右的匀强电场，一绝缘轨道由两段直杆和一半径为R的半圆环组成，固定在纸面所在的竖直平面内．直杆MN、PQ水平且足够长，MNAP段是光滑的（其中A点是半圆环的中点），PQ段是粗糙的．现有一质量为m、带电+q的小环甲（可视为质点）套在MN杆上，它所受电场力为其重力的0.5倍．
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（1）将小环甲从N点左侧8R处由静止开始释放，如图（一），且知小环甲与直杆PQ间的动摩擦因数为μ（μ＞0.5，且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等），求小环甲在水平杆PQ上通过的路程．
（2）若另一质量也为m、不带电的绝缘小环乙（视为质点）套在MN杆上的N点，如图（二），现从NM杆上的D点由静止释放小环甲，小环甲此后与乙碰撞时间极短，且碰后瞬间两者速度相同但不粘连，乙环沿NAP运动到P点时刚好停止，求DN间的距离x0．
如图（a）所示，固定在斜面上电阻不计的金属导轨，间距d=0.5m，斜面倾角θ=37°，导轨上端连接一阻值为R=4Ω的小灯泡L．在CDEF矩形区域内有垂直于斜面向下的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的规律如图（b）所示，CF长为2m．开始时电阻为1Ω的金属棒ab放在斜面导轨上刚好静止不动，在t=0时刻，金属棒在平行斜面的恒力F作用下，由静止开始沿导轨向上运动，金属棒从图中位置运动到EF位置的整个过程中，小灯泡的亮度始终没有发生变化．设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，g=10m/s2，求：
（1）通过小灯泡的电流强度；
（2）金属棒与导轨间的动摩擦因数、恒力F的大小和金属棒的质量．
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（2010?卢湾区二模）如图（a）所示，固定放置的上端封闭、下端开口的竖直玻璃管内有两段水银柱封闭了两段空气柱．轻弹玻璃管，使两段水银柱合在一起，两段封闭的空气柱也合在一起，变成如图（b）所示的情景．若此过程中温度不变，水银柱没有掉出玻璃管，则（b）图中水银柱的下端面与（a）图中下面一段水银柱的下端面相比，将（　　）

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