Question

圖示的螺線管與足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ相連并固定在與水平面成θ角的平面內(nèi)，間距為L(zhǎng)的導(dǎo)軌電阻可忽略不計(jì)，處在垂直于斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B₀中．橫截面積為S的n匝螺線管電阻為R₁，現(xiàn)有質(zhì)量為m電阻為R₂的金屬桿ab垂直導(dǎo)軌并與導(dǎo)軌接觸良好，若忽略螺線管磁場(chǎng)對(duì)金屬桿ab的影響．松手后桿ab沿軌下滑，最終能勻速運(yùn)動(dòng)，今在螺線管內(nèi)加水平向右的變化磁場(chǎng)，為使桿能以相同的速率勻速上滑，則磁應(yīng)強(qiáng)度的變化率為（　�。�

• A、沿箭頭方向增強(qiáng)，變化率為

  2mgsim

  nSB0L

  (R1+R2)
• B、沿箭頭方向減弱，變化率為

  2mgsinθ

  nSB0L

  （R₁+R₂）
• C、沿箭頭方向增強(qiáng)，變化率為

  mgsinθ

  nSB0L

  (R1+R2)
• D、沿箭頭方向減弱，變化率為

  mgsinθ

  nSB0L

  （R₁+R₂）

Answer 1

分析：（1）當(dāng)金屬桿平衡時(shí)，所受安培力向上，結(jié)合左手定則，可確定電流方向，再根據(jù)楞次定律，即可求解穿過螺線管的磁場(chǎng)方向與變化；
（2）螺線管內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化，導(dǎo)致螺線管充當(dāng)電源，根據(jù)閉合電路歐姆定律和法拉第電磁感應(yīng)定律可求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化率．

解答：解：（1）以金屬桿ab為研究對(duì)象，根據(jù)平衡條件，可知，通過ab桿電流方向?yàn)橛蒪到a；
根據(jù)題意可知，若沿箭頭方向減弱，依據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流的方向即為由b到a，因此沿箭頭方向減弱；
（2）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E=N

△?

△t

=nS

△B

△t

根據(jù)歐姆定律I=

E

R1+R2

得

△B

△t

=

mgsinθ

nSB0L

(R1+R2)，故B正確，ACD錯(cuò)誤；
故選：B

點(diǎn)評(píng)：由電磁感應(yīng)而產(chǎn)生電流，再有電流產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，繼而再產(chǎn)生電磁感應(yīng)的聯(lián)動(dòng)過程要分析透，注意應(yīng)用平衡條件，搞好受力分析，并能掌握楞次定律的應(yīng)用．