Question

【題目】如圖甲所示，abcd為由金屬導體做成的框架，其平面與水平面所成角度為θ，質量為m的導體棒PQ與ab、cd接觸良好，回路的總電阻為R，整個裝置放在垂直于框架平面的變化的磁場中，磁場的磁感應強度變化情況如圖乙所示（取磁場方向垂直框架平面向上為正），PQ始終靜止。關于PQ與ab、cd間摩擦力f在0到tl內變化情況的說法中，有可能正確的是

A.f一直增大B.f一直減小

C.f先增大，后減小D.f先減小，后增大

Answer 1

【答案】AD

【解析】

根據法拉第電磁感應定律和閉合電路的歐姆定律可得感應電流 ，其中磁感應強度的變化率為定值，所以在線圈中產生恒定的感應電流，根據楞次定律可知電流方向逆時針，根據左手定則可知開始導體棒PQ受到沿導軌向上的安培力，若開始安培力小于導體棒重力沿導軌向下的分力mgsinθ，則摩擦力為：f=mgsinθ-F安，隨著安培力的減小，摩擦力f逐漸增大，當安培力為零時，摩擦力達到最大；
若開始安培力大于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F安=mgsinθ時，摩擦力為零并開始反向變為：f=mgsinθ-F安，f隨著安培力的減小將逐漸增大；
A．f一直增大，與結論相符，選項A正確；

B．f一直減小，與結論不相符，選項B錯誤；

C． f先增大，后減小，與結論不相符，選項C錯誤；

D．f先減小，后增大，與結論相符，選項D正確；

故選AD。