精英家教網(wǎng)如圖所示,在豎直向下的勻強磁場中有兩根水平放置的平行粗糙導軌CD、EF,導軌上放有一金屬棒MN.現(xiàn)從t=0時刻起,給棒通以圖示方向的電流且電流強度與時間成正比,即I=kt,其中k為常量,金屬棒與導軌始終垂直且接觸良好.下列關(guān)于棒的速度v、加速度a隨時間t變化的關(guān)系圖象,可能正確的是( 。
分析:由題,棒中通入的電流與時間成正比,I=kt,棒將受到安培力作用,當安培力大于最大靜摩擦力時,棒開始運動,根據(jù)牛頓第二定律和安培力公式F=BIL,即可得到加速度與時間的表達式;v-t圖象的斜率等于加速度,即可分析v-t圖象斜率的變化.
解答:解:A、B由題,導軌粗糙,棒中通入的電流與時間成正比,I=kt,棒將受到安培力作用,當安培力大于最大靜摩擦力時,棒開始運動,根據(jù)牛頓第二定律得:
    F-f=ma,
而F=BIL,I=kt
得到BkL?t-f=ma,
可見a隨t的變化均勻增大.故A錯誤,B正確.
C、Da增大,v-t圖象的斜率增大.故C錯誤,D正確.
故選BD
點評:本題要根據(jù)安培力與摩擦力的關(guān)系,運用牛頓第二定律分析棒的加速度,同時要抓住速度圖象的斜率的物理意義進行分析.
練習冊系列答案
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如圖所示,在豎直向下場強大小為E的勻強電場中,有一光滑絕緣半圓環(huán)在其上端一個質(zhì)量為m、帶電量為+q的小球由靜止開始沿軌道運動,則( 。

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如圖所示,在豎直向下的勻強電場中有一絕緣的光滑離心軌道,一個帶負電的小球從斜軌道上的A點由靜止釋放,沿軌道滑下,已知小球的質(zhì)量為m=1kg,電量大小為q=6×10-4C,勻強電場的場強大小為E=1×104N/C,斜軌道的傾角為α=30°,圓軌道半徑R=0.8m,(小球的重力大于所受的電場力g=10m/s2).
(1)求小球沿斜軌道下滑的加速度的大;
(2)若使小球通過半徑為R的圓軌道頂端的B點時不落下來,求A點距水平地面的高度h至少應為多大?
(3)若小球從斜軌道h=5R 處由靜止釋放,假設(shè)能夠通過B點,求在此過程中小球機械能的改變量.

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(2009?奉賢區(qū)二模)如圖所示,在豎直向下的勻強磁場中,有兩根豎直放置的平行導軌AB、CD,導軌上放有質(zhì)量為m的金屬棒MN,棒與導軌間的動摩擦因數(shù)為u,現(xiàn)從t=0時刻起,給棒通以圖示方向的電流,且電流強度與時間成正比,即I=kt,其中k為恒量.若金屬棒與導軌始終垂直,則下圖所示的表示棒所受的摩擦力隨時間變化的四幅圖中,正確的是( 。

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