Question

導(dǎo)體框架abcd構(gòu)成的平面與水平面成θ角，質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒PQ與導(dǎo)體軌道ad、bc接觸良好而且相互垂直．軌道ad、bc平行，間距為L．a(chǎn)bQp回路的面積為S，總電阻為R且保持不變．勻強(qiáng)磁場方向垂直框架平面斜向上，其變化規(guī)律如圖乙所示．導(dǎo)體棒PQ始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，圖乙中為0己知量，B足夠大，則（ ） 
A．產(chǎn)生感應(yīng)電流時，導(dǎo)體棒ab中的電流方向?yàn)橛蒔到Q
B．產(chǎn)生感應(yīng)電流時，感應(yīng)電流為恒定電流
C．產(chǎn)生感應(yīng)電流時，導(dǎo)體棒受到的安培力為恒力
D．PQ恰好不受摩擦力時，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為

Answer 1

【答案】分析：在前一段時間內(nèi)，磁場不變，導(dǎo)體棒也沒動，則棒受到重力、支持力與靜摩擦力．當(dāng)磁場的強(qiáng)度變化時，導(dǎo)體棒還是沒動，因此導(dǎo)體棒所構(gòu)成的線圈磁通量在發(fā)生變化，導(dǎo)致導(dǎo)體棒中產(chǎn)生電流，由楞次定律與左手定則可得出安培力方向沿導(dǎo)軌向上．所以磁場變化后，導(dǎo)體棒受到重力、支持力、靜摩擦力與安培力處于平衡狀態(tài)．
解答：解：A、當(dāng)磁場發(fā)生變化時，穿過導(dǎo)體棒構(gòu)成的線圈磁通量在變小，所以產(chǎn)生感應(yīng)電流方向?yàn)镻abQP時，即導(dǎo)體棒ab中的電流方向?yàn)镼到P，由于磁場在均勻減小，則感應(yīng)電流大小恒定不變，故A錯誤；
B、當(dāng)磁場發(fā)生變化時，穿過導(dǎo)體棒構(gòu)成的線圈磁通量在變小，所以產(chǎn)生感應(yīng)電流方向?yàn)镻abQP時，即導(dǎo)體棒ab中的電流方向?yàn)镼到P，由于磁場在均勻減小，則感應(yīng)電流大小恒定不變，故B正確；
C、當(dāng)磁場發(fā)生變化時，穿過導(dǎo)體棒構(gòu)成的線圈磁通量在變小，所以產(chǎn)生感應(yīng)電流方向?yàn)镻abQP時，即導(dǎo)體棒ab中的電流方向?yàn)镼到P，由于磁場在均勻減小，則感應(yīng)電流大小恒定不變，但由F=BIL得，安培力隨著磁場變化而變化．故C錯誤；
D、PQ恰好不受摩擦力時，則導(dǎo)體棒受到重力、支持力與安培力處于平衡狀態(tài)．由平衡條件可得安培力大小為mgsinθ，而F=BIL，I=，，所以磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為．故D正確；
故選：BD
點(diǎn)評：由楞次定律去判定感應(yīng)電流方向，由法拉第電磁感應(yīng)定律去求感應(yīng)電流大小．無論導(dǎo)體棒受三個力，還是四個力均處于平衡狀態(tài)．