如图甲所示，abcd为导体做成的框架，其平面与水平面成θ角，质量为m的导体棒PQ与ab、cd接触良好，回路的总电阻为R，整个装置放在垂直于框架平面的变化磁场中，

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如图甲所示，abcd为导体做成的框架，其平面与水平面成θ角，质量为m的导体棒PQ与ab、cd接触良好，回路的总电阻为R，整个装置放在垂直于框架平面的变化磁场中，磁场的磁感应强度B的变化情况如图乙所示（取图中B的方向为正方向）．而PQ始终保持静止．则下列关于PQ与框架间的摩擦力在时间0～t₁内的变化情况的说法中，有可能正确的是（　　）

A．一直不变	B．一直减小
C．先减小，后增大	D．先增大，后减小

答案

根据法拉第电磁感应定律可知在线圈中产生恒定的感应电流，开始导体棒PQ受到沿导轨向上的安培力，若开始安培力小于导体棒重力沿导轨向下的分力mgsinθ，则摩擦力为：f=mgsinθ-F_安，随着安培力的减小，摩擦力f逐渐逐渐增大，当安培力反向时，f=mgsinθ+F_安，安培力逐渐增大，故摩擦力也是逐渐增大；
若安培力大于mgsinθ，则安培力为：f=F_安-mgsinθ，由于安培力逐渐减故，摩擦力逐渐减小，当F_安=mgsinθ时，摩擦力为零并开始反向变为：f=mgsinθ-F_安，随着安培力的变化将逐渐增大，故ABD错误，C正确．
故选C．

举一反三

如图所示，两轻环E和D分别套在光滑杆AB和AC上，AB和AC夹[]角为α，E与D用细线连接，一恒力F沿AC方向拉环D，当两环平衡时，细线与AC间的夹角为______，细线上张力等于______．（不计轻环的重量）魔方格

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如图所示，物体m静止于倾角为θ的斜面上，现用垂直于斜面的压力F=kt（k为比例常量，t为时间）作用在物体上．从t=0开始，物体所受摩擦力Fs随时间t的变化关系是下图中的（　　）

A．

B．

C．

D．

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如图所示，一个质量为3.0kg的物体，放在倾角为θ=30°的斜面上静止不动．若用竖直向上的力F=5.0N提物体，物体仍静止，（g=10m/s²）下述结论正确的是（　　）

A．物体受到的摩擦力减小2.5 N

B．物体对斜面的作用力减小5.0 N

C．斜面受到的压力减小5.0 N

D．物体受到的合外力减小5.0 N

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如图所示，一质量不计的弹簧原长为10cm，一端固定于质量m=2kg的物体上，另一端施一水平拉力F．物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，（g=10m/s²）
（1）当弹簧长度为12cm时，物体恰好匀速运动，弹簧的劲度系数多大？
（2）若将弹簧拉长到11cm时，物体所受到的摩擦力大小为多少？
（3）若将弹簧拉长到13cm时，物体所受的摩擦力大小为多少？（设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等）魔方格

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如图1所示，两根与水平面成θ=30°角的足够长光滑金属导轨平行放置，导轨间距为L=1m，导轨底端接有阻值为1Ω的电阻R，导轨的电阻忽略不计．整个装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面斜向上，磁感应强度B=1T．现有一质量为m=0.2kg、电阻不计的金属棒用细绳通过光滑滑轮与质量为M=0.5kg的物体相连，细绳与导轨平面平行．将金属棒与M由静止释放，棒沿导轨运动了2m后开始做匀速运动．运动过程中，棒与导轨始终保持垂直接触．（取重力加速度g=10m/s²）求：
（1）金属棒匀速运动时的速度；
（2）棒从释放到开始匀速运动的过程中，电阻R上产生的焦耳热；
（3）若保持某一大小的磁感应强度B₁不变，取不同质量M的物块拉动金属棒，测出金属棒相应的做匀速运动的v值，得到实验图象如图2所示，请根据图中的数据计算出此时的B₁；

魔方格

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