Question

A．如圖甲所示，導體框架abcd放在傾角θ的絕緣光滑斜面上，質量為m的導體棒PQ放在ab、cd上，且正好卡在垂直于斜面的四枚光滑小釘之間．回路總電阻為R，整個裝置放在垂直于框架平面的變化的磁場中，磁場的磁感強度B隨時間t的變化情況如圖乙所示．則在0-t s內，回路內的感應電流I及PQ與小釘間的彈力N的大小變化情況可能是（　　）

A、I是恒定的

B、I是變化的

C、N先減小后增大

D、N先增大后減小

Answer 1

分析：由圖乙可知：磁場均勻變化，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，根據左手定則可知導體棒開始受到沿斜面向上逐漸減小的安培力，當B=0時，安培力為零，當磁場反向時，導體棒受到沿導軌向下的逐漸增大的安培力，分析清楚安培力的情況，然后對導體棒進行正確受力分析，即可正確判斷彈力的變化情況．

解答：解：A、B當正向磁感應強度均勻減小，回路中磁通量均勻減小，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，根據楞次定律判斷得知感應電流方向沿逆時針；當反向磁感應強度均勻增大時，由于均勻增加，故產生感應電流恒定，且方向也沿逆時針．所以I是恒定不變的．故A正確，B錯誤；
C、D根據安培力大小可知，電流大小恒定，由于磁場的大小與方向變化，所以導致導體棒PQ受到先沿斜面向上的安培力，后沿斜面向下的安培力．
當安培力沿斜面向上時，若安培力大于重力的分力，由平衡條件得：mgsinθ+N=F_安=BIL，B均勻減小，N減小；
當安培力沿斜面向下時，由平衡條件得：mgsinθ+BIL=N，B均勻增大，N增大．故C正確，D錯誤；
故選AC

點評：正確分析清楚過程中安培力的變化是解答本題關鍵，安培力的方向由左手定則來判斷．