Question

9．在與水平方向成60°的金屬導(dǎo)軌間連一電源，在相距1m的平行導(dǎo)軌上垂直于導(dǎo)軌放一重力為3N的金屬棒ab，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.8T，方向豎直向上，當(dāng)棒上電流從3A開(kāi)始增加的過(guò)程中，棒始終靜止，則該過(guò)程中棒所受的摩擦力變化情況是（　�。�

• A． 一直減小
• B． 一直增加
• C． 先減小再增大
• D． 先增大再減小

Answer 1

分析 金屬棒受到重力、導(dǎo)軌的支持力、摩擦力和安培力而平衡，安培力F_安=BIL，根據(jù)平衡條件求解摩擦力隨安培力的變化．

解答 解：作出受力側(cè)視圖，如圖．導(dǎo)體棒處于靜止?fàn)顟B(tài)，根據(jù)平衡條件
   F_安COS60°+f=mgsin60°，F(xiàn)_安=BIL
   f=mgsin60°-F_安cos60°=3×$\frac{\sqrt{3}}{2}$-0.8×3×1≈1.4N，
方向沿導(dǎo)軌向上，當(dāng)棒上電流從3A開(kāi)始增加的過(guò)程中，安培力增大，沿斜面向上的分力增大，摩擦力減小，當(dāng)摩擦力減小為零時(shí)，安培力繼續(xù)增大，摩擦力方向變?yōu)檠匦泵嫦蛳略龃螅?br />故C正確
故選：C

點(diǎn)評(píng) 本題是通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中平衡問(wèn)題，關(guān)鍵是分析物體的受力情況，畫(huà)出力圖，原圖是立體圖，往往畫(huà)側(cè)視圖，便于作力圖