题目内容
如图1所示，固定在水平桌面上的光滑金属框架cdeg处于方向竖直向下的匀强磁场中，金属杆ab与金属框架接触良好．在两根导轨的端点d、e之间连接一个电阻R，其他部分电阻忽略不计．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向右在框架上滑动，运动过程中杆ab始终垂直于框架．如图2为一段时间内金属杆中的电流I随时间t的变化关系，则下图中可以表示外力F随时间t变化关系的图象是（ ）分析：金属杆由静止开始向右在框架上滑动时，水平方向受到外力F和安培力作用，可推导出安培力与速度的关系式，由图分析安培力随时间的变化情况，得到速度与时间的变化情况，根据牛顿第二定律，分析F与时间的关系．
解答：解：由感应电动势E=Blv，电流I=
得到安培力为：
f=BIl=
由图I∝t，则v∝t，说明导体做匀加速运动，那么v=at
根据牛顿第二定律得：
F-f=ma
解得：F=ma+
，式中B、L、R、a均不变，可见F与t是线性关系，故B图正确．
故选：B．
| E |
| R |
f=BIl=
| B2L2V |
| R |
由图I∝t，则v∝t，说明导体做匀加速运动，那么v=at
根据牛顿第二定律得：
F-f=ma
解得：F=ma+
| B2L2at |
| R |
故选：B．
点评：本题由电磁感应知识和牛顿定律结合，得到F的解析式选择图象，这是常用方法．关键是安培力的分析和计算，再有牛顿第二定律得到F的表达式．
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