Question

如圖甲所示，用裸導體做成U形框架abcd、ad與bc相距L=0.2m，其平面與水平面成θ=30°角．質量為m=1kg的導體棒PQ與ab、cd接觸良好，回路的總電阻為R=1Ω．整個裝置放在垂直于框架平面的變化磁場中，磁場的磁感應強度B隨時間t的變化情況如圖乙所示（設圖甲中B的方向為正方向）．t=0時，B₀=10T、導體棒PQ與cd距離x₀=0.5m．若PQ始終靜止，關于PQ與框架間的摩擦力大小在0～t₁=0.2s時間內的變化情況，g取10m/s²，下面判斷正確的是（　　）

A．一直增大	B．一直減小
C．先減小后增大	D．先增大后減小

Answer 1

根據法拉第電磁感應定律可知在線圈中產生恒定的感應電流，則為：I=

E

R

=

△B △t ?S

R

=

B0 t1 ?L×x0

R

=

10 0.2 ×0.2×0.5

1

=5A，
開始導體棒PQ受到沿導軌向上的安培力，則為F_A=BIL=10×5×0.2=10N，
導體棒重力沿導軌向下的分力mgsinθ=1×10×

1

2

=5N，則摩擦力為：f=F_安-mgsinθ，隨著安培力的減小，沿著導軌向下的摩擦力f逐漸逐漸減小，
當安培力反向時，f=mgsinθ+F_安，安培力逐漸增大，故沿著導軌向上的摩擦力在逐漸增大，故ABD錯誤，C正確．
故選：C．