Question

2．如圖（a）所示，abcd是由導(dǎo)體做成的框架，框架平面與水平面成θ角．質(zhì)量為m的導(dǎo)線棒PQ與ab、cd接觸良好，回路中的總電阻為R，整個(gè)裝置放在垂直于框架平面的變化的磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度隨時(shí)間變化情況如圖（b），PQ始終靜止．關(guān)于PQ與ab、cd間的摩擦力f在0→t₁內(nèi)的變化情況，下列判斷中有可能正確的是（　�。�

• A． f一直增大
• B． f一直減小
• C． f先減小，后增大
• D． f先增大，后減小

Answer 1

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)楞次定律可知：在0→t₁內(nèi)導(dǎo)體棒受到沿斜面向上的安培力，且安培力逐漸減小，根據(jù)平衡條件分析摩擦力的變化情況．

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)電動(dòng)勢(shì)，形成恒定的感應(yīng)電流，在0→t₁內(nèi)，B均勻減小，由楞次定律知導(dǎo)體棒PQ受到沿導(dǎo)軌向上的安培力，且安培力逐漸減小．
若開始安培力小于導(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；
若安培力大于mgsinθ，則摩擦力為：f=F_安-mgsinθ，由于安培力逐漸減小，摩擦力逐漸減小，當(dāng)F_安=mgsinθ時(shí)，摩擦力為零并開始反向變?yōu)椋篺=mgsinθ-F_安，隨著安培力的變化將逐漸增大，即f先減小，后增大．
故選：AC．

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．