(23-24高二下·江苏镇江·期中)如图所示，ab杆与cd杆放置在光滑水平轨道上，
时刻ab杆以初速度
向右运动，直到两杆达到稳定状态。v、a、q、
，x分别表示cd杆的速度、加速度、通过的电量、动能、位移，轨道电阻不计，杆与轨道始终接触良好，则下列图像可能正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】D
【来源】江苏省镇江市2023~2024学年高二下学期期中考试物理试卷
【解析】A．通过受力分析可知，运动过程中，ab受到向左的安培力，做减速运动，cd杆受到向右的安培力，做加速运动。设ab杆的速度为
，杆长为
，质量为
，cd杆的速度为
，杆长为
，质量为
，则整个回路的电动势为
因为
减小，
增大，故感应电动势逐渐减小，感应电流也逐渐减小。运动过程中，由牛顿第二定律，对ab杆有
故ab杆做初速度为
，加速度减小的减速运动，对cd杆有
故cd杆做初速度为零，加速度减小的加速运动，且根据动量定理可得
即当
即
时，回路中电动势为零，电流为零。故A错误；
B．图像的面积表示速度的大小，cd杆做初速度为零，加速度减小的加速运动，开始时加速度最大，随着时间的推移加速度逐渐变小，但是因杆的安培力越来越小，加速度随时间的变化应越来越小，故B错误；
C．对cd杆，根据动量定理得
联立解得
又
但当二杆共速后，电流为0，电荷量为0，故C错误；
D．对cd杆研究，根据动能定理可得
由于I减小，故图像的斜率随x的增大而减小直到速度不变，故D正确。
故选D。
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