Question

如图甲所示，在粗糙绝缘的水平面上，金属框架ABCD的一部分处于有界匀强磁场中．若磁场的磁感应强度B随时间按图乙所示规律变化，其中图示磁场方向（即竖直向下）为正．在0-t₀这一段时间内金属框架ABCD一直保持静止，则该段时间内水平面对它的静摩擦力的大小（　　）

A．变大

B．变小

C．先变小再变大

D．先变大再变小

Answer 1

分析：根据楞次定律以及法拉第电磁感应定律判断出金属框架中的感应电流大小和方向，根据左手定则判断出安培力的方向，通过安培力的公式判断出安培力的大小，最后根据共点力平衡判断静摩擦力的变化．

解答：解：在开始一段时间内，磁场方向竖直向下，且均匀减小，根据法拉第电磁感应定律，E=n

△BS

△t

，知感应电动势不变，则感应电流大小不变．根据楞次定律知金属框架中的感应电流方向为顺时针方向，根据左手定则，安培力的方向向左，根据F=BIL，知安培力减小，则静摩擦力变小．
然后磁场方向变为竖直向上，且均匀增大，同理，感应电流的大小不变，根据楞次定律感应电流的方向仍然为顺时针方向，则安培力向右，根据F=BIL，知安培力增大，则静摩擦力变大．所以静摩擦力先变小再变大．故C正确，A、B、D错误．
故选C．

点评：解决本题的关键知道金属框架受安培力和静摩擦力平衡，通过安培力大小变化判断静摩擦力大小的变化．