如图甲所示,用裸导体做成U形框架abcd、ad与bc相距L=0.2m,其平面与水平面成θ=30°角.质量为m=1kg的导体棒PQ与ab、cd接触良好,回路的总电阻为R=1Ω.整个装置放在垂直于框架平

◎ 题目

如图甲所示,用裸导体做成U形框架abcd、ad与bc相距L=0.2m,其平面与水平面成θ=30°角.质量为m=1kg的导体棒PQ与ab、cd接触良好,回路的总电阻为R=1Ω.整个装置放在垂直于框架平面的变化磁场中,磁场的磁感应强度B随时间t的变化情况如图乙所示(设图甲中B的方向为正方向).t=0时,B0=10T、导体棒PQ与cd距离x0=0.5m.若PQ始终静止,关于PQ与框架间的摩擦力大小在0~t1=0.2s时间内的变化情况,g取10m/s2,下面判断正确的是(  )
A.一直增大B.一直减小
C.先减小后增大D.先增大后减小

◎ 答案

根据法拉第电磁感应定律可知在线圈中产生恒定的感应电流,则为:I=
E
R
=
△B
△t
?S
R
=
B0
t1
?L×x0
R
=
10
0.2
×0.2×0.5
1
=5A,
开始导体棒PQ受到沿导轨向上的安培力,则为FA=BIL=10×5×0.2=10N,
导体棒重力沿导轨向下的分力mgsinθ=1×10×
1
2
=5N,则摩擦力为:f=F-mgsinθ,随着安培力的减小,沿着导轨向下的摩擦力f逐渐逐渐减小,
当安培力反向时,f=mgsinθ+F,安培力逐渐增大,故沿着导轨向上的摩擦力在逐渐增大,故ABD错误,C正确.
故选:C.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图甲所示,用裸导体做成U形框架abcd、ad与bc相距L=0.2m,其平面与水平面成θ=30°角.质量为m=1kg的导体棒PQ与ab、cd接触良好,回路的总电阻为R=1Ω.整个装置放在垂直于框架平…”主要考查了你对  【法拉第电磁感应定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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