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如图甲中abcd为导体做成的框架,其平面与水平面成θ角,质量为m的导体棒PQ与ab、cd接触良好,回路的电阻为R,整个装置放于垂直框架平面的变化的磁场中,磁感强度B随时间变化规律如
更新时间: 2024-04-19 16:05:09
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问题描述:

如图甲中abcd为导体做成的框架,其平面与水平面成θ角,质量为m的导体棒PQ与ab、cd接触良好,回路的电阻为R,整个装置放于垂直框架平面的变化的磁场中,磁感强度B随时间变化规律如图乙,PQ始终静止,在时间0~t内,PQ受到的摩擦力f的大小变化可能是(  )
A.f一直增大B.f一直减小
C.f先减小后增大D.f先增大后减小

刘浙回答:
  根据法拉第电磁感应定律可知在线圈中产生恒定的感应电流,开始导体棒PQ受到沿导轨向上的安培力,A、若开始安培力小于导体棒重力沿导轨向下的分力mgsinθ,则摩擦力为:f=mgsinθ-F安,随着安培力的减小,摩擦力f逐渐逐渐增大,当安培力反向时,f=mgsinθ+F安,安培力逐渐增大,故摩擦力也是逐渐增大;故A正确,B错误;C、若安培力大于mgsinθ,则安培力为:f=F安-mgsinθ,由于安培力逐渐减小,摩擦力逐渐减小,当F安=mgsinθ时,摩擦力为零并开始反向变为:f=mgsinθ-F安,随着安培力的变化将逐渐增大,故C正确,D错误;故选AC.
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