Question

如图甲所示，abcd为由金属导体做成的框架，其平面与水平面所成角度为θ，质量为m的导体棒PQ与ab、cd接触良好，回路的总电阻为R，整个装置放在垂直于框架平面的变化的磁场中，磁场的磁感应强度变化情况如图乙所示（取磁场方向垂直框架平面向上为正），PQ始终静止。关于PQ与ab、cd间摩擦力f在0到t_l内变化情况的说法中，有可能正确的是

A.f一直增大 B.f一直减小

C.f先增大，后减小 D.f先减小，后增大

Answer

AD

【解析】

根据法拉第电磁感应定律和闭合电路的欧姆定律可得感应电流 ，其中磁感应强度的变化率为定值，所以在线圈中产生恒定的感应电流，根据楞次定律可知电流方向逆时针，根据左手定则可知开始导体棒PQ受到沿导轨向上的安培力，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逐渐增大，当安培力为零时，摩擦力达到最大；
若开始安培力大于mgsinθ，则摩擦力为：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，f随着安培力的减小将逐渐增大；
A．f一直增大，与结论相符，选项A正确；

B．f一直减小，与结论不相符，选项B错误；

C． f先增大，后减小，与结论不相符，选项C错误；

D．f先减小，后增大，与结论相符，选项D正确；

故选AD。