Question

16．絕緣水平面上固定一平行導(dǎo)軌和一圓形導(dǎo)線框，將它們用導(dǎo)線連接，如甲圖所示，金屬棒CD與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，金屬棒處存在豎直向下（俯視）的勻強磁場B．圓形導(dǎo)線框內(nèi)存在豎直方向的磁場B，規(guī)定豎直向上為正方向，水平向右方向為導(dǎo)體棒所受靜摩擦力正方向，某時刻開始計時，當(dāng)磁場發(fā)生變化時，導(dǎo)體棒CD所受靜摩擦力f隨時間t變化關(guān)系如乙圖，則磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的圖象可能是（　　）

• A．
• B．
• C．
• D．

Answer 1

分析 根據(jù)各個時間段的靜摩擦力的大小，確定回路中電流的大小，結(jié)合電磁感應(yīng)定律定律確定磁場B的變化率，結(jié)合楞次定律確定電流方向，確定圖象．

解答 解；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律：$E=\frac{△∅}{△t}=\frac{△B}{△t}S$，由歐姆定律得：$I=\frac{E}{R}=\frac{△B}{△t}\frac{S}{R}$，
根據(jù)圖象可知：0-1S，靜摩擦力為2f₁=B₀I₁L，方向向右，1-2s，f=0，則電流I₂為零，2-3s，靜摩擦力為f₁=B₀I₃L，方向向左3-4s，靜摩擦力為f₁=B₀I₄L，方向向右，
結(jié)合左手定則可知，0-1s，I₁方向向下，2-3s，I₃方向向上，3-4s，I₄方向向下，且I₁=2I₃=2I₄，
根據(jù)楞次定律得：0-1s，B向下減小或向上增加，1-2s，B不變，2-3s，B向下增加或向上減小，3-4s，B向下減小或向上增加，且$\frac{△{B}_{0-1}}{△t}=2\frac{△{B}_{2-3}}{△t}=2\frac{△{B}_{3-4}}{△t}$，
規(guī)定B豎直向上為正方向，
A圖各個時間段表示向上增加，不變，向下增加，向上增加，且滿足2倍關(guān)系，故A正確；
B圖各個時間段表示向下減小，不變，向下減少，向上減小，且滿足2倍關(guān)系，故B錯誤；
C圖各個時間段表示向下增加，不變，向上增加，向下增加，且滿足2倍關(guān)系，故C錯誤；
D圖各個時間段表示向上增加，不變，向上增加，向下增加，且滿足2倍關(guān)系，故D錯誤；
故選：A

點評 本題是考查電磁感應(yīng)定律和物體受力相結(jié)合的題目，解題關(guān)鍵是根據(jù)力的大小方向確定感應(yīng)電流得變化，再用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律求解原磁場的變化情況，有定難度需要學(xué)生對知識點掌握非常熟練．