Question

金属棒ab静止在倾角为α的平行导轨上，导轨上端有导线相连，垂直于导轨平面的匀强磁场的磁感应强度为B₀，方向如图所示。从t=0时刻开始，B₀均匀增加，到t=t₁时，金属棒开始运动，那么在0～t₁这段时间内，金属棒受到的摩擦力将(　　)

A. 不断增大    B. 不断减小

C. 先减小后增大    D. 先增大后减小

Answer

C

【解析】磁感应强度均匀增大，不妨设，k是比例常数，金属棒与U型框组成闭合回路的面积为S，电路总电阻为R，由楞次定律可知，通过ab的感应电流从a流向b，由左手定则可知，ab受到的安培力平行于斜面向上；由法拉第电磁感应定律得，感应电流，金属棒受到的安培力，由于都是定值，则安培力F随时间增大，开始时安培力较小，当时，摩擦力f平行于斜面向上，对金属棒，由平衡条件可得：，由于F不断增大，则摩擦力f逐渐减小；当安培力时，摩擦力f平行于斜面向下，由平衡条件得：，F逐渐增大，摩擦力f逐渐增大，综上所述可知，在整个过程中，摩擦力先减小后增大，D正确．