Question

如圖所示，一水平導軌處于與水平方向成45°角斜向左上方的勻強磁場中，一根通有恒定電流的金屬棒，由于受到安培力作用而在粗糙的導軌上向右做勻速運動．現將磁場方向沿順時針緩慢轉動至豎直向上，在此過程中，金屬棒始終保持勻速運動，已知棒與導軌間動摩擦因數μ＜1，則磁感應強度B的大小變化情況是（　　）

• A、不變
• B、一直減小
• C、一直增大
• D、先變小后變大

Answer 1

分析：金屬棒做勻速直線運動，處于平衡狀態，所受合力為零，對金屬棒進行受力分析，由平衡條件分析答題．

解答：解：以金屬棒為研究對象，受力分析如圖所示，設磁感線與水平方向的夾角為α
  安培力大小 F=BIL，θ=90°-α，由平衡條件得：
   G=N+BILsinθ，
   f=BILcosθ
又 f=μN，
解得：B=

μG

IL(μcosα+sinα)

=

μG

IL 1+μ2 sin(β+α)

，式中tanβ=μ
由題意，μ＜1，則β＜45°，B在磁場緩慢轉過45°的過程中，α從45°增大到90°，可知磁感應強度先變小后變大，故D正確，ABC錯誤；
故選：D．

點評：對導體棒正確受力分析、應用平衡條件即可正確解題；解題時注意數學知識的應用．