如圖所示，兩條足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌水平放置，導(dǎo)軌的一端接有電阻和開(kāi)關(guān)，導(dǎo)軌光滑且電阻不計(jì)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向與導(dǎo)軌平面垂直，金屬桿ab置于導(dǎo)軌上．當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，在桿ab上作用一水平向右的恒力F，使桿ab向右運(yùn)動(dòng)進(jìn)入磁場(chǎng)．一段時(shí)間后閉合開(kāi)關(guān)并開(kāi)始計(jì)時(shí)，金屬桿在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好．v、i、F'、a分別表示金屬桿在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的速度、感應(yīng)電流、安培力、加速度．下列圖象中一定錯(cuò)誤的是（ ）

A．
B．
C．
D．
【答案】分析：開(kāi)關(guān)閉合后，恒力可能等于安培力，可能小于安培力，也可能大于安培力，根據(jù)受力情況，分析金屬桿的運(yùn)動(dòng)情況，由E=BLv、歐姆定律和安培力公式推導(dǎo)出安培力的表達(dá)式，再分析加速度的變化．
解答：解：開(kāi)關(guān)閉合后，整個(gè)回路中有感應(yīng)電流，金屬桿ab將受到安培力作用．
若恒力F等于安培力，金屬桿ab做勻速運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生的感應(yīng)電流不變；故B正確．
若恒力F大于安培力，金屬桿先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，最后做勻速運(yùn)動(dòng)，加速度為零，故D正確．
若恒力F小于安培力，金屬桿ab先做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)，最后做勻速運(yùn)動(dòng)，故A正確．
金屬桿ab在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的安培力F′=BIL==，由于金屬桿不可能做勻變速運(yùn)動(dòng)，加速度a是變化的，故F′-t圖象的斜率是變化的．故C錯(cuò)誤．
本題選錯(cuò)誤的，故選C
點(diǎn)評(píng)：本題是電磁感應(yīng)與力學(xué)知識(shí)的綜合問(wèn)題，關(guān)鍵要根據(jù)恒力與安培力的大小關(guān)系，判斷金屬桿的運(yùn)動(dòng)情況，進(jìn)而分析各量與時(shí)間的關(guān)系．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，兩條足夠長(zhǎng)的互相平行的光滑金屬導(dǎo)軌位于水平面內(nèi)，距離為L(zhǎng)=0.5m．在導(dǎo)軌的一端分別接有阻值均為0.6Ω的電阻R1、R2，在x≥0處有一與水平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T．一質(zhì)量m=0.2kg的金屬桿垂直放置在導(dǎo)軌上，金屬直桿的電阻是r=0.2Ω，其他電阻忽略不計(jì)，金屬直桿以一定的初速度v0=4m/s進(jìn)入磁場(chǎng)，同時(shí)受到沿x軸正方向的恒力F=3.5N的作用，在x=2m處速度達(dá)到穩(wěn)定．求：
（1）金屬直桿達(dá)到的穩(wěn)定速度v1是多大？
（2）若拉力在金屬棒達(dá)到穩(wěn)定速度前某一時(shí)刻突然反向，大小不變，從拉力反向到棒的速度減為零時(shí)止，通過(guò)R1的電量為0.1C，R1上產(chǎn)生的熱量為0.54J，則拉力反向時(shí)棒的速度v3多大？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2010?山西模擬）如圖所示，兩條足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌水平放置，導(dǎo)軌的一端接有電阻和開(kāi)關(guān)，導(dǎo)軌光滑且電阻不計(jì)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向與導(dǎo)軌平面垂直，金屬桿ab置于導(dǎo)軌上．當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，在桿ab上作用一水平向右的恒力F使桿ab向右運(yùn)動(dòng)進(jìn)入磁場(chǎng)．經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，閉合開(kāi)關(guān)并開(kāi)始計(jì)時(shí)，金屬桿在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好．關(guān)于金屬桿ab的v-t圖象可能是的（　　）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2010?鎮(zhèn)江一模）如圖所示，兩條足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌水平放置，導(dǎo)軌的一端接有電阻和開(kāi)關(guān)，導(dǎo)軌光滑且電阻不計(jì)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向與導(dǎo)軌平面垂直，金屬桿ab置于導(dǎo)軌上．當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，在桿ab上作用一水平向右的恒力F，使桿ab向右運(yùn)動(dòng)進(jìn)入磁場(chǎng)．一段時(shí)間后閉合開(kāi)關(guān)并開(kāi)始計(jì)時(shí)，金屬桿在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好．下列關(guān)于金屬桿ab的v-t圖象不可能的是 （　�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，兩條足夠長(zhǎng)的互相平行的光滑金屬導(dǎo)軌位于水平面內(nèi)，距離為L(zhǎng)=0.5m．在導(dǎo)軌的一端接有阻值為0.8Ω的電阻R，在x≥0處有一與水平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T．一質(zhì)量m=0.2kg的金屬桿垂直放置在導(dǎo)軌上，金屬直桿的電阻是r=0.2Ω，其他電阻忽略不計(jì)，金屬直桿以一定的初速度v0=4m/s進(jìn)入磁場(chǎng)，同時(shí)受到沿x軸正方向的恒力F=3.5N的作用，在x=6m處速度達(dá)到穩(wěn)定．求：
（1）金屬直桿達(dá)到的穩(wěn)定速度v1是多大？
（2）從金屬直桿進(jìn)入磁場(chǎng)到金屬直桿達(dá)到穩(wěn)定速度的過(guò)程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量是多大？通過(guò)R的電量是多大？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，兩條足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌相距L，與水平面的夾角為q，整個(gè)空間存在垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，虛線(xiàn)上方軌道光滑且磁場(chǎng)方向向上，虛線(xiàn)下方軌道粗糙且磁場(chǎng)方向向下．當(dāng)導(dǎo)體棒EF以初速度v0沿導(dǎo)軌上滑至最大高度的過(guò)程中，導(dǎo)體棒MN一直靜止在導(dǎo)軌上，若兩導(dǎo)體棒質(zhì)量均為m、電阻均為R，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，重力加速度為g，在此過(guò)程中導(dǎo)體棒EF上產(chǎn)生的焦耳熱為Q，求：
（1）導(dǎo)體棒MN受到的最大摩擦力；
（2）導(dǎo)體棒EF上升的最大高度．

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