Question

圖甲中bacd為導(dǎo)體做成的框架，其平面與水平面成θ角，質(zhì)量為m，的導(dǎo)體棒PQ與ab、cd接觸良好，回路的電阻為R，整個(gè)裝置放在垂直于框架平面的變化的磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化如圖乙，導(dǎo)體棒PQ始終靜止，在0～t₁時(shí)間內(nèi)（ ）

A．導(dǎo)體棒PQ所受安培力的方向始終沿軌道斜面向上
B．導(dǎo)體棒PQ所受安培力的方向始終沿軌道斜面向下
C．導(dǎo)體棒PQ受到的摩擦力可能一直增大
D．導(dǎo)體棒PQ受到的摩擦力可能先減小后增大

Answer 1

【答案】分析：由圖乙可知磁場(chǎng)均勻變化，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知在線圈中產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電流，根據(jù)左手定則可知導(dǎo)體棒開(kāi)始受到沿斜面向上逐漸減小的安培力，當(dāng)B=0時(shí)，安培力為零，當(dāng)磁場(chǎng)反向時(shí)，導(dǎo)體棒受到沿導(dǎo)軌向下的逐漸增大的安培力，分析清楚安培力的情況，然后對(duì)導(dǎo)體棒進(jìn)行正確受力分析，即可正確判斷摩擦力的變化情況．
解答：解：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知在線圈中產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電流，開(kāi)始導(dǎo)體棒PQ受到沿導(dǎo)軌向上的安培力，
若開(kāi)始安培力小于導(dǎo)體棒重力沿導(dǎo)軌向下的分力mgsinθ，則摩擦力為：f=mgsinθ-F_安，隨著安培力的減小，摩擦力f逐漸逐漸增大，
當(dāng)安培力反向時(shí)，f=mgsinθ+F安，安培力逐漸增大，故摩擦力也是逐漸增大；
若安培力大于mgsinθ，則安培力為：f=F_安-mgsinθ，由于安培力逐漸減故，摩擦力逐漸減小，
當(dāng)F_安=mgsinθ時(shí)，摩擦力為零并開(kāi)始反向變?yōu)椋篺=mgsinθ-F_安，隨著安培力的變化將逐漸增大，
故選CD．
點(diǎn)評(píng)：正確分析清楚過(guò)程中安培力的變化是解題關(guān)鍵，本題也可用排除法，因?yàn)楹髞?lái)安培力沿導(dǎo)軌向下且逐漸增大，因此摩擦力最后一定逐漸增大．