Question

1．如图甲所示，两根光滑平行导轨水平放置，间距为L，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B．垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒．从t=0时刻起，棒上有如图乙所示的持续交流电流i，周期为T，最大值为I_m，图甲中I所示方向为电流正方向．金属棒运动不影响棒中电流，则下列说法正确的是（　　）

• A． 金属棒一直向右移动
• B． 金属棒先向右，后向左，做往复运动
• C． 金属棒在0～T范围内，$\frac{T}{2}$时刻速度最大
• D． 金属棒受到的安培力在一个周期内做正功

Answer 1

分析 根据左手定则判断出安培力的方向，结合加速度方向与速度方向的关系判断金属棒的运动规律．从而得出速度随时间的变化规律．

解答 解：A、根据左手定则知，导体棒开始所受的安培力方向水平向右，根据F=BIL知，安培力在第一个$\frac{T}{2}$内做变加速直线运动，在第二个$\frac{T}{2}$内，安培力方向水平向左，大小与前$\frac{T}{2}$内受力对称，做变减速直线运动，根据运动的对称性知，一个周期末速度为零，金属棒的速度方向未变．知金属棒一直向右移动，先向右做变加速直线运动，再向右做变减速运动，速度随时间周期性变化．故A正确，B错误．
C、根据左手定则知，导体棒开始所受的安培力方向水平向右，根据F=BIL知，安培力在第一个$\frac{T}{2}$内做变加速直线运动，当到达$\frac{T}{2}$时，速度达到最大，故C正确；
D、由动能定理可知，金属棒受到的安培力在一个周期内做为零，故D错误；
故选：AC

点评 解决本题的关键掌握安培力的方向判断，会根据金属棒的受力情况判断其运动情况是解决本题的基础．