问题 选择题

如图所示,电阻不计的平行粗糙长金属导轨固定在一绝缘斜面上,两相同的金属棒a、b垂直于导轨放置,且与导轨良好接触,匀强磁场垂直穿过导轨平面.现用一平行于导轨的恒力F作用在a的中点,使其向上运动.在a运动的整个过程中若b始终保持静止,则它所受摩擦力可能(  )

A.先减小后增大

B.先增大后减小

C.等于F

D.先减小后不变

答案

A、B、D对a棒所受合力为:F合=F-f-mgsinθ-BIL=F-f-

B2L2v
R
=ma,故运动过程如下:

由于a棒加速→速度增大→合力减小,加速度减小至零后,速度恒定不变→安培力先增大后不变.

对于b棒,原来受到的静摩擦力沿斜面向下,在a棒向上运动的过程中,两棒所受的安培力大小相等,b棒所受的安培力方向沿斜面向上,先增大后不变,

开始阶段:b棒的摩擦力沿斜面向上,由平衡条件有 F+f=mgsinθ,得f=mgsinθ-F,则F增大,f减小;当f=0后,摩擦力反向,有F=f+mgsinθ,f=F-mgsinθ,F增大,f增大.故A正确,BD错误.

C、由上知:f=mgsinθ-F或f=F-mgsinθ.

对a,F≥mgsinθ+F+f,故F≠f.故C错误

故选A

单项选择题
单项选择题 A1/A2型题