如图所示,一水平导轨处于与水平方向成45°角左上方的匀强磁场中,一根通有恒定电流的金属棒,由于受到安培力作用而...
问题详情:
如图所示,一水平导轨处于与水平方向成45°角左上方的匀强磁场中,一根通有恒定电流的金属棒,由于受到安培力作用而在粗糙的导轨上向右做匀速运动.现将磁场方向沿顺时针缓慢转动至竖直向上,在此过程中,金属棒始终保持匀速运动,已知棒与导轨间的动摩擦因数为μ,则( )
A.金属棒所受摩擦力一直在减小
B.导轨对金属棒的支持力先变小后变大
C.磁感应强度先变小后变大
D.金属棒所受安培力恒定不变
【回答】
解:以金属棒为研究对象,受力分析如图所示,设磁感线与水平方向的夹角为α
安培力大小 F=BIL,θ=90°﹣α,由平衡条件得:
G=N+BILsinθ,
f=BILcosθ
又 f=μN,
解得:,
式中tanβ=μ
由题意,β<45°,B在磁场缓慢转过45°的过程中,α从45°增大到90°,可知磁感应强度先变小后变大,受到的安培力也先变小后变大,摩擦力一直增大,受到的支持力一直增大,故C正确,ABD错误;
故选:C.
知识点:法拉第电磁感应定律
题型:选择题
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