Question

20．如图所示，固定在水平面中的金属轨道MN、PQ互相平行，M、P之间接有电阻R．金属杆ab置于两轨道上，与两轨道保持垂直且接触良好．轨道区域存在方向始终竖直向下的匀强磁场，且磁场的磁感应强度B随时间均匀增大．为了保持金属杆ab的位置不变，应该对金属杆ab施加一个水平方向的外力，此外力（　　）

• A． 方向向左，大小不随时间变化
• B． 方向向左，大小随B同步变化
• C． 方向向右，大小不随时间变化
• D． 方向向右，大小随B同步变化

Answer 1

分析 根据法拉第电磁感应定律求解电动势，根据欧姆定律和F=BIL表示安培力大小，根据平衡条件知外力的大小变化规律．

解答 解：设B=kt
根据法拉第电磁感应定律知E=n$\frac{△∅}{△t}$=ns$\frac{△B}{△t}$=nsk①
根据欧姆定律知I=$\frac{E}{R}$②
安培力F=BIL③
由①②③知F=kt$\frac{nsk}{R}$L
根据楞次定律知电流为逆时针，根据左手定则知安培力方向向左，根据平衡条件知外力水平向右，随时间增大．
故D正确；
故选：D

点评 本题考查法拉第电磁感应定律、欧姆定律和F=BIL的综合应用，注意$\frac{△B}{△t}$不变．