题目内容
15．
如图所示，一水平导轨处于与水平方向成45°角左上方的匀强磁场中，一根通有恒定电流的金属棒，由于受到安培力作用而在粗糙的导轨上向右做匀速运动．现将磁场方向沿顺时针缓慢转动至竖直向上，在此过程中，金属棒始终保持匀速运动，已知棒与导轨间的动摩擦因数为μ，则（ ）| A． | 金属棒所受摩擦力一直在减小 | |
| B． | 导轨对金属棒的支持力先变小后变大 | |
| C． | 磁感应强度先变小后变大 | |
| D． | 金属棒所受安培力恒定不变 |
分析 金属棒做匀速直线运动，处于平衡状态，所受合力为零，对金属棒进行受力分析，由平衡条件分析答题．
解答 解：以金属棒为研究对象，受力分析如图所示，设磁感线与水平方向的夹角为α
安培力大小 F=BIL，θ=90°-α，由平衡条件得：
G=N+BILsinθ，
f=BILcosθ
又 f=μN，
解得：$B=\frac{μG}{{IL（{μcosα+sinα}）}}=\frac{μG}{{IL\sqrt{1+{μ^2}sin（{β+α}）}}}$，
式中tanβ=μ
由题意，β＜45°，B在磁场缓慢转过45°的过程中，α从45°增大到90°，可知磁感应强度先变小后变大，受到的安培力也先变小后变大，摩擦力一直增大，受到的支持力一直增大，故C正确，ABD错误；
故选：C．
点评 对导体棒正确受力分析、应用平衡条件即可正确解题；解题时注意数学知识的应用．
练习册系列答案
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3．
如图所示，小磁针正上方的直导线与小磁针平行，当导线中有电流时，小磁针会发生偏转．首先观察到这个实验现象的物理学家和观察到的现象是（ ）
如图所示，小磁针正上方的直导线与小磁针平行，当导线中有电流时，小磁针会发生偏转．首先观察到这个实验现象的物理学家和观察到的现象是（ ）| A． | 物理学家安培，小磁针的S极垂直转向纸内 | |
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4．
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如图所示，一个物体沿直线运动的V-t，已知运动起点就是记录起点，则下列说法中正确的是（ ）| A． | 4s末回到运动起点 | |
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| C． | xB=x0，aB=μg | D． | xC=$\frac{Ep}{μmg}$，aC=0 |