如图,光滑金属导轨由倾斜和水平两部分组成,水平部分足够长且处在竖直向下的匀强磁场中,右端接一电源(电动势为E,内阻为r).一电阻为R的金属杆PQ水平横跨在导轨的倾斜部分,

◎ 题目

如图,光滑金属导轨由倾斜和水平两部分组成,水平部分足够长且处在竖直向下的匀强磁场中,右端接一电源(电动势为E,内阻为r).一电阻为R的金属杆PQ水平横跨在导轨的倾斜部分,从某一高度由静止释放,金属杆PQ进入磁场后的运动过程中,速度时间图象不可能是下图中的哪一个?(导轨电阻不计)(  )
A.B.C.D.

◎ 答案

金属杆PQ进入磁场后切割磁感线产生感应电动势,根据右手定则判断得知,感应电动势的方向与电源的电动势方向相反.
A、若杆PQ产生的感应电动势与电源的电动势大小相等时,回路中总电动势为零,电路中没有电流,金属杆不受安培力,做匀速直线运动,故A是可能的;
B、若杆PQ产生的感应电动势小于电源的电动势大小,杆中电流方向从P到Q,所受的安培力方向向右,将做加速运动,随着速度增加,棒产生的感应电动势增加,回路中总的电动势增加,电流减小,棒所受的安培力减小,加速度随之减小,可知v-t图象的斜率减小,故B是可能的;
C、D若杆PQ产生的感应电动势大于电源的电动势大小,杆中电流方向从Q到P,所受的安培力方向向左,将做减速运动,随着速度减小,棒产生的感应电动势减小,回路中总的电动势减小,电流减小,棒所受的安培力减小,加速度随之减小,可知v-t图象的斜率减小,故C是不可能,D是可能的,
本题选不可能的,故选:C.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图,光滑金属导轨由倾斜和水平两部分组成,水平部分足够长且处在竖直向下的匀强磁场中,右端接一电源(电动势为E,内阻为r).一电阻为R的金属杆PQ水平横跨在导轨的倾斜部分,…”主要考查了你对  【导体切割磁感线时的感应电动势】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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