Question

【題目】金屬棒ab靜止在傾角為α的平行導軌上，導軌上端有導線相連，垂直于導軌平面的勻強磁場的磁感應強度為B0，方向如圖所示。從t=0時刻開始，B0均勻增加，到t=t1時，金屬棒開始運動，那么在0～t1這段時間內，金屬棒受到的摩擦力將(　　)

A. 不斷增大 B. 不斷減小

C. 先減小后增大 D. 先增大后減小

Answer 1

【答案】C

【解析】磁感應強度均勻增大，不妨設，k是比例常數，金屬棒與U型框組成閉合回路的面積為S，電路總電阻為R，由楞次定律可知，通過ab的感應電流從a流向b，由左手定則可知，ab受到的安培力平行于斜面向上；由法拉第電磁感應定律得，感應電流，金屬棒受到的安培力，由于都是定值，則安培力F隨時間增大，開始時安培力較小，當時，摩擦力f平行于斜面向上，對金屬棒，由平衡條件可得：，由于F不斷增大，則摩擦力f逐漸減小；當安培力時，摩擦力f平行于斜面向下，由平衡條件得：，F逐漸增大，摩擦力f逐漸增大，綜上所述可知，在整個過程中，摩擦力先減小后增大，D正確．