如图所示,在竖直向下的匀强磁场中,有两根竖直放置的平行导轨AB、CD,导轨上放有质量为m的金属棒MN,棒与导轨间的动摩擦因数为u,现从t=0时刻起,给棒通以图示方向的电流,

◎ 题目

如图所示,在竖直向下的匀强磁场中,有两根竖直放置的平行导轨AB、CD,导轨上放有质量为m的金属棒MN,棒与导轨间的动摩擦因数为u,现从t=0时刻起,给棒通以图示方向的电流,且电流强度与时间成正比,即I=kt,其中k为恒量.若金属棒与导轨始终垂直,则下图所示的表示棒所受的摩擦力随时间变化的四幅图中,正确的是(  )
A.
魔方格
B.
魔方格
C.
魔方格
D.
魔方格
魔方格

◎ 答案

在垂直于纸面方向上金属棒受安培力和导轨对金属棒的弹力,两个力相等,开始金属棒由静止开始运动,所受摩擦力为滑动摩擦力,在运动的过程中,安培力增大,则弹力增大,所以滑动摩擦力增大,f=μFN=μBIL=μBLkt,成线性增大.当摩擦力大于重力,金属棒做减速运动,最终停止,最终摩擦力变为静摩擦力,f=mg.在运动的过程中,最大滑动摩擦力大于mg.故C正确,A、B、D错误.
故选C.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,在竖直向下的匀强磁场中,有两根竖直放置的平行导轨AB、CD,导轨上放有质量为m的金属棒MN,棒与导轨间的动摩擦因数为u,现从t=0时刻起,给棒通以图示方向的电流,…”主要考查了你对  【共点力的平衡】,【牛顿第二定律】,【磁场对通电导线的作用:安培力、左手定则】  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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