Question

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

A．

B．

C．

D．

Answer 1

分析：導(dǎo)體棒受重力、安培力、導(dǎo)軌對(duì)金屬棒的彈力、摩擦力，開始金屬棒在導(dǎo)軌上滑動(dòng)，所受滑動(dòng)摩擦力，當(dāng)滑動(dòng)摩擦力大于重力，金屬棒做減速運(yùn)動(dòng)，最終靜止．

解答：解：在垂直于紙面方向上金屬棒受安培力和導(dǎo)軌對(duì)金屬棒的彈力，兩個(gè)力相等，開始金屬棒由靜止開始運(yùn)動(dòng)，所受摩擦力為滑動(dòng)摩擦力，在運(yùn)動(dòng)的過程中，安培力增大，則彈力增大，所以滑動(dòng)摩擦力增大，f=μF_N=μBIL=μBLkt，成線性增大．當(dāng)摩擦力大于重力，金屬棒做減速運(yùn)動(dòng)，最終停止，最終摩擦力變?yōu)殪o摩擦力，f=mg．在運(yùn)動(dòng)的過程中，最大滑動(dòng)摩擦力大于mg．故C正確，A、B、D錯(cuò)誤．
故選C．

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵知道金屬棒的運(yùn)動(dòng)情況，知道金屬棒開始受滑動(dòng)摩擦力，最后受靜摩擦力．