Question

19．如圖甲所示，導體框架bacd與水平面成θ角，質(zhì)量為m、電阻為R的導體棒PQ與框架接觸良好，整個裝置放于垂直框架平面的變化磁場中，磁感應強度B的變化情況如圖乙所示，PQ能夠始終保持靜止，則0～t₂時間內(nèi)，PQ受到的安培力F和摩擦力f隨時間變化的圖象可能正確的是（　�。�（不計框架電阻，取平行斜面向上為正方向） 

• A．
• B．
• C．
• D．

Answer 1

分析 根據(jù)法拉第電磁感應定律得出0～t₂時間內(nèi)感應電流方向不變，結(jié)合安培力公式以及左手定則確定安培力的大小和方向，從而確定正確的圖線．根據(jù)導體棒的受力，根據(jù)安培力的變化確定摩擦力的變化，注意需要討論初始狀態(tài)安培力和重力沿斜面方向的分力的大小關系，確定初始狀態(tài)的靜摩擦力方向．

解答 解：A、磁感應強度均勻變化，根據(jù)法拉第電磁感應定律$E=\frac{△B}{△t}S$得，感應電動勢恒定，在0～t₂時間內(nèi)，感應電流大小不變，方向不變，根據(jù)F=BIL得，0～t₁時間內(nèi)，安培力均勻減小，若磁場方向開始垂直斜面向上，根據(jù)左手定則知，安培力方向沿斜面向上，t₁～t₂時間內(nèi)，安培力均勻增大，根據(jù)左手定則知，安培力方向沿斜面向下，故A錯誤，B正確．
C、若開始安培力大于重力沿斜面方向的分力，靜摩擦力方向沿斜面向下，0～t₁時間內(nèi)，安培力減小，摩擦力減小，安培力減小到一定值后，摩擦力反向增大，t₁～t₂時間內(nèi)，安培力均勻增大，摩擦力繼續(xù)增大，若開始安培力小于重力沿斜面方向的分力，靜摩擦力方向沿斜面向上，0～t₁時間內(nèi)，安培力減小，摩擦力增大，t₁～t₂時間內(nèi)，安培力反向增大，則摩擦力繼續(xù)增大．若開始安培力等于重力沿斜面方向的分力，靜摩擦力為零，0～t₁時間內(nèi)，安培力減小，摩擦力沿斜面向上，逐漸增大，當安培力減小為了后，安培力反向逐漸增大，則靜摩擦力沿斜面向上繼續(xù)增大，故CD正確．
故選：BCD．

點評 解決本題的關鍵掌握法拉第電磁感應定律、安培力公式、楞次定律、左手定則，運用共點力平衡進行求解，正確分析清楚過程中安培力的變化是解題關鍵．