Question

20．如图为竖直平面里有U形金属导轨，另有垂直导轨平面很大范围的匀强磁场，金属杆MN能呈水平状态导轨滑下，杆与导轨及电阻R组成闭合回路，其他电阻不计．当金属杆进入磁场后，则其运动速度图象可能是图中（　　）

• A．
• B．
• C．
• D．

Answer 1

分析 当金属杆MN进入磁场区后，切割磁感线产生感应电流，受到竖直向上的安培力，安培力大小与MN棒的速率成正比．根据安培力与重力的关系分析金属杆可能的运动情况．

解答 解：A、金属杆MN进入磁场区时，受到向下的重力和向上的安培力，若所受的安培力与重力相等，线框进入磁场后一直做匀速直线运动，速度不变，此图是不可能的，故A错误．
BC、金属杆MN进入磁场区时，若所受的安培力小于重力，将做加速运动，随着速度的增大，感应电动势和感应电流增大，金属杆所受的安培力增大，合外力减小，加速度减小，v-t图象的斜率减小，故B图象不可能，C图象是可能的，故B错误，C正确．
D、金属杆MN进入磁场区时，若所受的安培力大于重力，做减速运动，随着速度的减小，金属杆所受的安培力减小，合外力减小，加速度减小，v-t图象的斜率减小，D图象是可能的，故D正确．
故选：CD．

点评 解决本题关键能正确分析棒的受力情况，并能根据受力判定物体的运动情况，要紧扣安培力与速度成正比进行分析，要知道杆子不可能做匀变速直线运动．