Question

A．如图甲所示，导体框架abcd放在倾角θ的绝缘光滑斜面上，质量为m的导体棒PQ放在ab、cd上，且正好卡在垂直于斜面的四枚光滑小钉之间．回路总电阻为R，整个装置放在垂直于框架平面的变化的磁场中，磁场的磁感强度B随时间t的变化情况如图乙所示．则在0-t s内，回路内的感应电流I及PQ与小钉间的弹力N的大小变化情况可能是（　　）

A、I是恒定的

B、I是变化的

C、N先减小后增大

D、N先增大后减小

Answer 1

分析：由图乙可知：磁场均匀变化，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，根据左手定则可知导体棒开始受到沿斜面向上逐渐减小的安培力，当B=0时，安培力为零，当磁场反向时，导体棒受到沿导轨向下的逐渐增大的安培力，分析清楚安培力的情况，然后对导体棒进行正确受力分析，即可正确判断弹力的变化情况．

解答：解：A、B当正向磁感应强度均匀减小，回路中磁通量均匀减小，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，根据楞次定律判断得知感应电流方向沿逆时针；当反向磁感应强度均匀增大时，由于均匀增加，故产生感应电流恒定，且方向也沿逆时针．所以I是恒定不变的．故A正确，B错误；
C、D根据安培力大小可知，电流大小恒定，由于磁场的大小与方向变化，所以导致导体棒PQ受到先沿斜面向上的安培力，后沿斜面向下的安培力．
当安培力沿斜面向上时，若安培力大于重力的分力，由平衡条件得：mgsinθ+N=F_安=BIL，B均匀减小，N减小；
当安培力沿斜面向下时，由平衡条件得：mgsinθ+BIL=N，B均匀增大，N增大．故C正确，D错误；
故选AC

点评：正确分析清楚过程中安培力的变化是解答本题关键，安培力的方向由左手定则来判断．