Question

如圖甲所示，在粗糙絕緣的水平面上，金屬框架ABCD的一部分處于有界勻強磁場中．若磁場的磁感應強度B隨時間按圖乙所示規律變化，其中圖示磁場方向（即豎直向下）為正．在0-t₀這一段時間內金屬框架ABCD一直保持靜止，則該段時間內水平面對它的靜摩擦力的大小（　　）

A．變大

B．變小

C．先變小再變大

D．先變大再變小

Answer 1

分析：根據楞次定律以及法拉第電磁感應定律判斷出金屬框架中的感應電流大小和方向，根據左手定則判斷出安培力的方向，通過安培力的公式判斷出安培力的大小，最后根據共點力平衡判斷靜摩擦力的變化．

解答：解：在開始一段時間內，磁場方向豎直向下，且均勻減小，根據法拉第電磁感應定律，E=n

△BS

△t

，知感應電動勢不變，則感應電流大小不變．根據楞次定律知金屬框架中的感應電流方向為順時針方向，根據左手定則，安培力的方向向左，根據F=BIL，知安培力減小，則靜摩擦力變小．
然后磁場方向變為豎直向上，且均勻增大，同理，感應電流的大小不變，根據楞次定律感應電流的方向仍然為順時針方向，則安培力向右，根據F=BIL，知安培力增大，則靜摩擦力變大．所以靜摩擦力先變小再變大．故C正確，A、B、D錯誤．
故選C．

點評：解決本題的關鍵知道金屬框架受安培力和靜摩擦力平衡，通過安培力大小變化判斷靜摩擦力大小的變化．