Question

20．如圖所示，固定在水平面中的金屬軌道MN、PQ互相平行，M、P之間接有電阻R．金屬桿ab置于兩軌道上，與兩軌道保持垂直且接觸良好．軌道區(qū)域存在方向始終豎直向下的勻強磁場，且磁場的磁感應強度B隨時間均勻增大．為了保持金屬桿ab的位置不變，應該對金屬桿ab施加一個水平方向的外力，此外力（　　）

• A． 方向向左，大小不隨時間變化
• B． 方向向左，大小隨B同步變化
• C． 方向向右，大小不隨時間變化
• D． 方向向右，大小隨B同步變化

Answer 1

分析 根據(jù)法拉第電磁感應定律求解電動勢，根據(jù)歐姆定律和F=BIL表示安培力大小，根據(jù)平衡條件知外力的大小變化規(guī)律．

解答 解：設B=kt
根據(jù)法拉第電磁感應定律知E=n$\frac{△∅}{△t}$=ns$\frac{△B}{△t}$=nsk①
根據(jù)歐姆定律知I=$\frac{E}{R}$②
安培力F=BIL③
由①②③知F=kt$\frac{nsk}{R}$L
根據(jù)楞次定律知電流為逆時針，根據(jù)左手定則知安培力方向向左，根據(jù)平衡條件知外力水平向右，隨時間增大．
故D正確；
故選：D

點評 本題考查法拉第電磁感應定律、歐姆定律和F=BIL的綜合應用，注意$\frac{△B}{△t}$不變．