Question

水平放置的金屬框架cdef，處于如圖所示的勻強磁場中．金屬棒ab置于光滑的框架上且接觸良好．從某時刻開始abde中的磁通量均勻增加時ab棒中產生由b到a的感應電流，現施加一外力使金屬棒ab保持靜止，則金屬棒ab受到的外力是（　　）

A．方向向右，且為恒力

B．方向向左，且為恒力

C．方向向右，且為變力

D．方向向左，且為變力

Answer 1

分析：（1）由楞次定律判斷出ab棒運動趨勢的方向，要保持ab棒靜止，判斷出所加外力的方向；
（2）由法拉第電磁感應定律求出感應電動勢，由歐姆定律求出電路電流，由安培力公式判斷出安培力變化情況，從而判斷出外力F大小變化情況．

解答：解：（1）磁感應強度B均勻增加，穿過回路abde的磁通量Φ增加，由楞次定律可知，為阻礙Φ增加，ab產生向左運動的趨勢；要保持棒靜止，所加外力F方向向右．
（2）磁感應強度B均勻增加，則磁感應強度的變化率

△B

△t

不變，由法拉第電磁感應定律得：E=

△?

△t

=

△BS

△t

=S

△B

△t

，由于S與

△B

△t

不變，則感應電動勢E不變，閉合回路電阻R不變，由歐姆定律I=

E

R

可知，電流I不變；流過ab的電流I不變，棒的長度L不變，B均勻增加，由安培力公式F_安=BIL可知，安培力F_安均勻增加，外力F與安培力平衡，故F均勻增加，F為變力．故C正確，ABD錯誤；
故選：C．

點評：本題考查了為保持ab棒靜止，判斷外力方向與大小如何變化的問題，熟練應用楞次定律、法拉第電磁感應定律、安培力公式即可正確解題