题目内容
【题目】如图所示，U 型金属框架的两平行导轨与水平面成θ角。一个横截面为矩形的金属棒 ab 静止在导轨上，金属棒 ab 的电阻一定，其它电阻不计。从某时刻起，在此空间施加一个方向垂直于导轨平面向下且磁感应强度从零开始均匀增大的匀强磁场（即 B=kt，k 为常数）直到金属棒刚要开始在导轨上滑动为止。在这一过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 回路中的感应电流一直增大B. 金属棒 ab 所受的安培力大小一直不变
C. 金属棒 ab 所受的摩擦力大小一直不变D. 金属棒 ab 所受的摩擦力大小先减小后增大
【答案】D
【解析】
A项：由法拉第电磁感应定律得：
，感应电流：
，由于k、S、R都不变，回路中的感应电流保持不变，故A错误；
B项：金属棒受到的安培力：
，由于k、S、L、R都是定值，则安培力F随时间增大，故B错误；
CD项：安培力F随时间t增大，开始时安培力较小，当F＜mgsinθ时，摩擦力f平行于斜面向上，对金属棒，由平衡条件可得：f+F=mgsinθ，f=mgsinθ-F，由于F不断增大，则摩擦力f逐渐减小；当安培力F＞mgsinθ时，摩擦力f平行于斜面向下，由平衡条件得：mgsinθ+f=F，f=F-mgsinθ，F逐渐增大，摩擦力f逐渐增大；综上所述可知，在整个过程中，摩擦力先减小后增大，故C错误，D正确。
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