如图12-11甲所示,用裸导体做成U形框架abcd,ad与bc相距L=0.2 m,其平面与水平面成θ=30°角.质量为m=1 kg的导体棒PQ与ad、bc接触良好,回路的总电阻为R=1 Ω.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随时间t的变化情况如图乙所示(设图甲中B的方向为正方向).t=0时,B0=10 T、导体棒PQ与cd的距离x0=0.5 m.若PQ始终静止,关于PQ与框架间的摩擦力大小在0～t1=0.2 s时间内的变化情况,下面判断正确的是( )
图12-11
A.一直增大 B.一直减小 C.先减小后增大 D.先增大后减小
,t=0时,回路所围面积S=Lx0=0.1 m2,产生的感应电动势
,
,安培力F=B0IL=10 N,方向沿斜面向上.而下滑力mgsin30°=5 N,小于安培力,故刚开始摩擦力沿斜面向下.随着安培力减小,沿斜面向下的摩擦力也减小,当安培力等于下滑力时,摩擦力为零.安培力再减小,摩擦力变为沿斜面向上且增大,故选项C对.