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精英家教网如图乙所示,abcd是放置在水平面上且由导体做成的框架,质量为m的导体棒PQ和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甲所示,PQ始终静止,关于PQ与框架之间摩擦力Fm在从零到t1时间内的变化情况,正确的是(  )
A、F始终为零B、F一直减小C、F一直增大D、F先减小后增大
分析:由图乙可知磁场的B均匀变化,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,根据安培力公式F=BIL,分析清楚安培力的变化情况,然后对导体棒进行正确受力分析,即可正确判断摩擦力的变化情况.
解答:解:由图乙知B均匀变化,B的变化率
△B
△t
不变,PQ始终静止,穿过回路的磁通量的变化率不变,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动势,则感应电流恒定不变.根据楞次定律判断可知,导体棒PQ先受到向右的安培力,后受到向左的安培力,根据安培力大小公式F=BIL,知B先减小后增大,则PQ所受的安培力先减小后增大,因PQ始终静止,所受的安培力与摩擦力F保持平衡,所以F先减小后增大,故D正确,ABC错误.
故选:D
点评:正确分析清楚过程中安培力的变化是解题关键,要知道磁通量的变化率不变,感应电动势不变.
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