Question

水平放置的金属框架cdef，处于如图所示的匀强磁场中．金属棒ab置于光滑的框架上且接触良好．从某时刻开始abde中的磁通量均匀增加时ab棒中产生由b到a的感应电流，现施加一外力使金属棒ab保持静止，则金属棒ab受到的外力是（　　）

A．方向向右，且为恒力

B．方向向左，且为恒力

C．方向向右，且为变力

D．方向向左，且为变力

Answer 1

分析：（1）由楞次定律判断出ab棒运动趋势的方向，要保持ab棒静止，判断出所加外力的方向；
（2）由法拉第电磁感应定律求出感应电动势，由欧姆定律求出电路电流，由安培力公式判断出安培力变化情况，从而判断出外力F大小变化情况．

解答：解：（1）磁感应强度B均匀增加，穿过回路abde的磁通量Φ增加，由楞次定律可知，为阻碍Φ增加，ab产生向左运动的趋势；要保持棒静止，所加外力F方向向右．
（2）磁感应强度B均匀增加，则磁感应强度的变化率

△B

△t

不变，由法拉第电磁感应定律得：E=

△?

△t

=

△BS

△t

=S

△B

△t

，由于S与

△B

△t

不变，则感应电动势E不变，闭合回路电阻R不变，由欧姆定律I=

E

R

可知，电流I不变；流过ab的电流I不变，棒的长度L不变，B均匀增加，由安培力公式F_安=BIL可知，安培力F_安均匀增加，外力F与安培力平衡，故F均匀增加，F为变力．故C正确，ABD错误；
故选：C．

点评：本题考查了为保持ab棒静止，判断外力方向与大小如何变化的问题，熟练应用楞次定律、法拉第电磁感应定律、安培力公式即可正确解题