Question

如圖甲所示，導(dǎo)體框架abcd的ab、cd邊平行，框架平面與水平面的夾角為θ，質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒PQ垂直放在兩平行導(dǎo)軌ab、cd上，導(dǎo)體棒與框架構(gòu)成回路的總電阻為R，整個(gè)裝置處于垂直于框架平面的變化磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度（取垂直框架向上為正）隨時(shí)間變化規(guī)律如圖乙所示．PQ能始終保持靜止，則在0?t₂時(shí)間內(nèi)，回路中電流i隨時(shí)間t變化的圖象（取P→Q→c→b→P方向?yàn)檎�）和PQ受到的摩擦力f隨時(shí)間t變化的圖象（取平行于框架平面向上為正）可能正確的是（　�。�

A．

B．

C．

D．

Answer 1

分析：由圖看出，磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增大，穿過PQcb回路的磁通量均勻增加，回路中產(chǎn)生恒定電流，根據(jù)安培力公式分析安培力大小的變化情況，由左手定則判斷安培力方向，由平衡條件分析棒PQ受到的靜摩擦力的大小變化情況．

解答：解：A、B由圖看出，磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻變化，

△B

△t

一定，穿過PQcb回路的磁通量均勻變化，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得知，回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒定不變，感應(yīng)電流也恒定不變，根據(jù)楞次定律得知，回路中感應(yīng)電流方向沿P→Q→c→b→P方向，為正；故A錯(cuò)誤，B正確．
C、由左手定則判斷可知，在0-t₁時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)體棒PQ所受安培力方向沿斜面向上．由F=BIL可知，B均勻減小，PQ所受安培力大小F均勻減小，若靜摩擦力沿斜面向上，根據(jù)平衡條件得到，棒PQ受到的靜摩擦力大小f=mgsinθ-F，F(xiàn)均勻減小，則f均勻增大．在t₁-t₂時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)體棒PQ所受安培力方向沿斜面向下．由F=BIL可知，B均勻增大，PQ所受安培力大小F均勻增大，靜摩擦力沿斜面向上，根據(jù)平衡條件得到，棒PQ受到的靜摩擦力大小f=F+mgsinθ，F(xiàn)均勻增大，則f均勻增大．故C正確．
D、由左手定則判斷可知，在0-t₁時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)體棒PQ所受安培力方向沿斜面向上．由F=BIL可知，B均勻減小，PQ所受安培力大小F均勻減小，若靜摩擦力沿斜面向下，根據(jù)平衡條件得到，棒PQ受到的靜摩擦力大小f=F-mgsinθ，F(xiàn)均勻減小，則f均勻減�。�
在t₁-t₂時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)體棒PQ所受安培力方向沿斜面向下．由F=BIL可知，B均勻增大，PQ所受安培力大小F均勻增大，靜摩擦力沿斜面向上，為正．根據(jù)平衡條件得到，棒PQ受到的靜摩擦力大小f=F+mgsinθ，F(xiàn)均勻增大，則f均勻增大．故D錯(cuò)誤．
故選：BC

點(diǎn)評(píng)：本題是楞次定律、安培力和力平衡等知識(shí)的綜合應(yīng)用，直接由楞次定律判斷安培力的方向，也可以由楞次定律、左手定則結(jié)合判斷安培力方向．