(2014•葫芦岛一模)如图所示,在竖直向下的均强磁场中有两根竖直放置的平行粗糙导轨CD、EF,导轨上放一金属棒MN,先

1个回答

  • 解题思路:通过通电导线处于磁场中,受到安培力,由左手定则来确定安培力的方向,并得出安培力的大小,再根据牛顿第二定律对棒的运动与力进行综合分析,从而即可求解.

    A、B、当从t=0时刻起,金属棒通以I=kt,则由左手定则可知,安培力方向垂直纸面向里,使其紧压导轨,根据平衡条件可知,棒对导轨的压力大小N=BIL=BLkt,

    则导致棒在运动过程中,棒对导轨的压力增大,棒所受的滑动摩擦力增大,则棒的合力减小,加速度减小,由于速度与加速度方向相同,则做加速度减小的加速运动.

    当滑动摩擦力等于重力时,加速度为零,则速度达到最大,其动能也最大.

    当安培力继续增大时,导致加速度方向竖直向上,则出现加速度与速度方向相反,因此做加速度增大的减速运动.而速度与时间的图象的斜率表示加速度的大小,故A正确,B错误;

    C、D、当摩擦力小于重力即f<mg时,棒做加速运动,加速度方向向下,由牛顿第二定律得:mg-μBLKt=ma,因此a=g-[μBLk/m];当摩擦力大于重力即f<mg时,棒做减速运动,加速度方向向上,故C错误,D正确;

    故选:AD.

    点评:

    本题考点: 导体切割磁感线时的感应电动势;匀变速直线运动的图像.

    考点点评: 本题关键要抓住安培力与时间有关,得到摩擦力与时间有关,再运用牛顿第二定律分析棒的运动情况,要对有物体进行动态变化分析的能力.

相关问题