Question

12．如图所示．光滑的平行金属导轨轨道平面与水平面的夹角为θ，导轨上端接一阻值为R的电阻，导轨所在空间有垂直导轨平面向上的均匀磁场，有一质量为m、电阻为r的金属棒ab，放在导轨上，其余部分电阻不计．要使金属棒始终处于平衡状态，则磁场随时间变化的图象可能是（　　）

• A．
• B．
• C．
• D．

Answer 1

分析 根据楞次定律判断电流方向，根据左手定则判断安培力方向；磁感应强度变化时，安培力大小方向不变，根据共点力的平衡条件计算．

解答 解：C、如果磁感应强度减小，则感应电流分析从a到b，根据左手定则可得安培力方向向下，不可能平衡，C错误；
ABD、以导体棒为研究对象，根据共点力的平衡条件可得：mgsinθ=BIL；如果磁场均匀增大，则感应电动势E=$\frac{△B}{△t}•S$为定值，感应电流不变，B增大、安培力增大，A错误；如果磁感应强度的变化率增大，安培力也增大，不可能平衡，B错误；如果磁感应强度的变化率减小、磁感应强度增大，则安培力可能不变，所以D正确．
故选：D．

点评 本题主要是考查了法拉第电磁感应定律和楞次定律；对于感应电动势的计算可以有两种方法：一是导体切割产生的感应电动势E=BLv，二是根据E=$n\frac{△Φ}{△t}$来计算．