Question

如圖（甲）所示，圓形金屬框與一個平行金屬導(dǎo)軌相連接，并置于水平桌面上．圓形金屬框面積為S，內(nèi)有垂直于線框平面的磁場，磁感應(yīng)強度B₁隨時間t的變化關(guān)系如圖（乙）所示，0-1s內(nèi)磁場方向垂直線框平面向里．長為L，電阻為R的導(dǎo)體棒置于平行金屬導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌接觸良好．導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒處于另一勻強磁場中，其磁感應(yīng)強度恒定為B₂，方向垂直導(dǎo)軌平面向里．若不計其余各處的電阻，當(dāng)導(dǎo)體棒始終保持靜止時，其所受的靜摩擦力f（設(shè)向右為力的正方向）隨時間變化的圖象為（　　）

A．

B．

C．

D．

Answer 1

分析：通過線圈的磁場1隨著時間的變化，由法拉第電磁感應(yīng)定律可算出產(chǎn)生感應(yīng)電動勢大小，線圈中出現(xiàn)感應(yīng)電流，導(dǎo)致導(dǎo)體棒處于磁場2中受到安培力的作用，由于棒始終處于靜止，則可確定靜摩擦力的方向及大小．

解答：解：在0到1秒內(nèi)磁感應(yīng)強度B₁隨時間t的均勻增加，則由法拉第電磁感應(yīng)定律得感應(yīng)電動勢恒定不變，則電流也不變．再由楞次定律可得感應(yīng)電流方向逆時針，則根據(jù)左手定則可得導(dǎo)體棒受到的安培力的方向為向左，大小恒定，所以棒受到的靜摩擦力方向為向右，即為正方向．且大小也恒定．
而在1秒到2秒內(nèi)磁感應(yīng)強度大小不變，則線圈中沒有感應(yīng)電動勢，所以沒有感應(yīng)電流，則也沒有安培力．因此棒不受靜摩擦力．故A正確．
故選：A

點評：本題讓學(xué)生掌握法拉第電磁感應(yīng)定律來算出感應(yīng)電動勢大小，而楞次定律來確定感應(yīng)電流的方向，左手定則來判定安培力的方向．