Question

如图所示，在倾角为θ的斜面上固定有两根足够长的平行光滑导轨，两导轨间距为L，金属导体棒ab垂直于两导轨放在导轨上，导体棒ab的质量为m，电阻为R，导轨电阻不计，空间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为B．当金属导体棒ab由静止开始向下滑动一段时间t₀，再接通开关S，则关于导体棒ab 运动的v-t图象（如下图所示）不可能的是（　　）

A．

B．

C．

D．

Answer 1

分析：开关闭合前，金属棒匀加速直线运动，v-t图象是倾斜的直线；开关闭合后，金属棒可能做匀速直线运动，可能做加速度减小的加速度运动，也可能做加速度减小的减速运动，根据运动情况选择图象．

解答：解：A、开关闭合前，金属棒匀加速直线运动，v-t图象是倾斜的直线，开关闭合后，金属棒切割磁感线产生感应电流，受到沿斜面向上的安培力，若安培力大小等于重力沿斜面向下的分力，棒将做匀速直线运动，v-t图象平行于t轴．故A图是可能的．故A错误．
B、C开关闭合前，金属棒匀加速直线运动，v-t图象是倾斜的直线，开关闭合后，金属棒切割磁感线产生感应电流，受到沿斜面向上的安培力，若安培力大小大于重力沿斜面向下的分力，棒将做减速直线运动，速度减小，感应电流减小，棒所受的安培力减小，加速度减小，v-t图象的斜率减小，当安培力减至与重力沿斜面向下的分力大小相等时，棒开始做匀速直线运动．故B图象是不可能的，C可能．故B正确，C错误．
D、开关闭合后，金属棒切割磁感线产生感应电流，受到沿斜面向上的安培力，若安培力大小小于重力沿斜面向下的分力，棒将做加速直线运动，速度增大，感应电流增大，棒所受的安培力增大，加速度减小，v-t图象的斜率减小，当安培力增至与重力沿斜面向下的分力大小相等时，棒开始做匀速直线运动．故D图象是可能的，故D错误．
故选B

点评：本题的解题关键是分析棒的受力情况，来分析其运动情况，要考虑各种可能的情况．开关闭合后，当棒做变速运动时，加速度总是减小的．