Question

【題目】如圖所示，兩平行金屬導軌間的距離L，金屬導軌所在的平面與水平面夾角為，垂直于導軌所在平面的勻強磁場的磁感應強度為B，金屬導軌的一端接有電動勢為E、內阻為r的直流電源．現把一個質量為m的導體棒ab放在金屬導軌上，導體棒靜止且有沿導軌向上運動的趨勢．導體棒與金屬導軌垂直且接觸良好，導體棒與金屬導軌接觸的兩點間的電阻為R0，金屬導軌電阻不計．現讓磁場從圖示方向順時針緩慢轉為豎直向上的方向，該過程中金屬棒受的

A. 合力增大 B. 安培力大小不變

C. 彈力增大 D. 摩擦力增大

Answer 1

【答案】BC

【解析】

A項：重力與安培力的合力與導體棒與斜面間正壓力等大反向，磁場從圖示方向順時針緩慢轉為豎直向上的方向過程中，重力與安培力合力的夾角減小，兩力大小不變，所以合力變大，即正壓力變大，所以最大靜摩擦力變大，所以導體棒受力仍平衡，所以合力仍為零即不變，故A錯誤；

B項：由公式可知，由于磁場大小不變，所以安培力大小不變，故B正確；

C項：磁場垂直斜面時：由平衡條件可得，彈力，磁場為豎直向上時：由平衡條件可得，彈力，所以彈力變大，故C正確；

D項：磁場垂直斜面時：由平衡條件可得，摩擦力，當磁場從圖示方向順時針緩慢轉為豎直向上的方向時，安培力大小不變，安培力沿斜面方向的分力減小，當減小到與重力沿斜面向下的分力相等時，摩擦力變為零，當安培力沿斜面方向的分力減小到小于重力沿斜面向下的分力時，摩擦力增大，所以摩擦力先減小后增大，故D錯誤。