Question

15．如圖所示，P、Q是兩根豎直且足夠長的金屬桿（電阻忽略不計），處在垂直紙面向里的勻強磁場B中，MN是一個螺線管，它的繞線方向沒有畫出，P、Q的輸出端a、b和MN的輸入端c、d之間用導線相連，A是在MN的正下方水平放置在地面上的金屬圓環(huán)．現將金屬棒ef由靜止釋放，在下滑中始終與P、Q桿良好接觸且無摩擦．在金屬棒釋放后下列說法正確的是（　　）

• A． 螺線管MN中的感應電流先增大后不變
• B． A環(huán)對地面的壓力一直增大
• C． A環(huán)對地面的壓力先增大后減小至恒定值
• D． A環(huán)對地面的壓力先減小后增大至恒定值

Answer 1

分析 首先分析金屬棒ef由靜止釋放過程中，受到重力和安培力作用，先做加速度減小的變加速運動，后當兩力平衡做勻速運動，則知ef所在回路中產生的感應電流先增大后不變，此電流流過線圈MN，MN中產生的磁場先增強后不變，據楞次定律判斷感應電流的方向，再據左手定則判斷力的方向，再分析A環(huán)對地面的壓力的變化．

解答 解：A、金屬棒ef由靜止釋放過程中，先做加速度減小的變加速運動，最后做勻速運動，則ef所在回路中產生的感應電流先增大后不變，故A正確；
BCD、由楞次定律分析可知，當ef回路中電流增大時，螺線管與A環(huán)之間存在斥力，開始時，A環(huán)中產生的感應電流最大，磁場增強，所以環(huán)的磁通量的變化率增大，據安培力公式可知環(huán)與螺線管間的斥力增大，當ef勻速運動時，螺線管中的磁場最強，而環(huán)的磁通量的變化率不變，據安培力公式可知環(huán)與螺線管間的斥力為零，據此可知兩者間的斥力先增大后減小最后恒定不變，故A環(huán)對地面的壓力先增大后減小最后不變，故BD錯誤，C正確．
故選：AC．

點評 本題是兩次電磁感應的問題，要根據ef桿的運動情況分析A環(huán)中感應電流的變化，綜合性較強．