Question

2．如图所示，平行导轨与水平地面成θ角，沿水平方向横放在平行导轨上的金属棒ab处于静止状态．现加一个竖直向下的匀强磁场，且使磁场的磁感应强度逐渐增大，直到ab开始运动，在运动之前金属棒ab受到的静摩擦力可能是（　　）

• A． 逐渐减小，方向不变
• B． 逐渐增大，方向不变
• C． 先减小后增大，方向发生变化
• D． 先增大后减小，方向发生变化

Answer 1

分析 由楞次定律判断出感应电流的方向，由左手定则判断出安培力方向，根据法拉第电磁感应定律与安培定则求出感应电流，由安培力公式求出安培力，然后应用平衡条件求出摩擦力大小，判断摩擦力大小如何变化．

解答 解：没有加磁场前金属棒ab受力如下图甲，f=mgsin θ；当加磁场后由楞次定律可以判断回路感应电流的方向为逆时针，磁场会立即对电流施加力的作用，金属棒ab的受力如图乙，f=mgsin θ+F_安cos θ，根据法拉第电磁感应定律$E=\frac{△B}{△t}S$，产生恒定的感应电动势，由闭合电路的欧姆定律$I=\frac{E}{R}$知电路中电流恒定，${F}_{安}^{\;}=BIL$安培力随时间均匀增大，开始时f=mgsinθ
后来$f′=mgsinθ+{F}_{安}^{\;}cosθ$，方向沿斜面向上
很显然金属棒ab后来受到的静摩擦力大于开始时的静摩擦力，故B项正确．

故选：B

点评 本题考查了判断安培力的变化，对金属棒正确受力分析、应用平衡条件即可正确解题，由于磁场不断增大，安培力是变力，因此导致摩擦力不断变化．