【题目】如图所示,电阻不计、间距为L的粗糙平行金属导轨水平放置于磁感应强度为B。方向竖直向下的匀强磁场中,导轨左端接一定值电阻R,质量为m、电阻为r的金属棒MN置于导轨上,受到垂直于金属棒 的水平外力F的作用由静止开始运动,外力F与金属棒速度v的关系是 F=F0+kv(F0,k是常量),金属棒 与导轨始终垂直且接触良好,金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ。下列关于金属棒的速度v随时间t变化的图象和感应电流的功率P随v2变化的图像可能正确的是( )
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A.
B.![]()
C.
D.![]()
【答案】ABD
【解析】
AB.分析金属棒运动情况,由力的合成和牛顿第二定律可得
合![]()
因为金属棒从静止出发,所以有
且
合![]()
即加速度
,加速度方向水平向右;
(1)若
,则有
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加速度为定值,金属棒水平向右做匀加速直线运动,则有
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说明速度
与时间
成正比,故A可能;
(2)若
,则有
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随
增大而增大,说明金属棒做加速度增大的加速运动,速度-时间图象的斜率增大;
(3)若
,则有
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随
增大而减小,说明金属棒在做加速度减小的加速运动,速度-时间图象的斜率减小,故B可能;
CD.设金属棒在某一时刻速度为
,由题意可知感应电动势
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环路电流为
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则有感应电流与速度成正比;
感应电流功率为
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则有感应电流的功率与速度的平方成正比,故C错误,D正确。
故选ABD。