Question

20．如圖所示，固定在水平面中的金屬軌道MN、PQ互相平行，M、P之間接有電阻R．金屬桿ab置于兩軌道上，與兩軌道保持垂直且接觸良好．軌道區(qū)域存在方向始終豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，且磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間均勻增大．為了保持金屬桿ab的位置不變，應(yīng)該對(duì)金屬桿ab施加一個(gè)水平方向的外力，此外力（　�。�

• A． 方向向左，大小不隨時(shí)間變化
• B． 方向向左，大小隨B同步變化
• C． 方向向右，大小不隨時(shí)間變化
• D． 方向向右，大小隨B同步變化

Answer 1

分析 根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律求解電動(dòng)勢(shì)，根據(jù)歐姆定律和F=BIL表示安培力大小，根據(jù)平衡條件知外力的大小變化規(guī)律．

解答 解：設(shè)B=kt
根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律知E=n$\frac{△∅}{△t}$=ns$\frac{△B}{△t}$=nsk①
根據(jù)歐姆定律知I=$\frac{E}{R}$②
安培力F=BIL③
由①②③知F=kt$\frac{nsk}{R}$L
根據(jù)楞次定律知電流為逆時(shí)針，根據(jù)左手定則知安培力方向向左，根據(jù)平衡條件知外力水平向右，隨時(shí)間增大．
故D正確；
故選：D

點(diǎn)評(píng) 本題考查法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律和F=BIL的綜合應(yīng)用，注意$\frac{△B}{△t}$不變．