Question

9．如圖甲所示，電流恒定的通電直導(dǎo)線MN，垂直平放在兩條相互平行的水平光滑導(dǎo)軌上，電流方向由M指向N，在兩軌間存在著豎直方向的勻強(qiáng)磁場，取垂直紙面向里的方向?yàn)榇鸥袘?yīng)強(qiáng)度的正方向，若磁感強(qiáng)度B按如圖乙所示的余弦規(guī)律變化，當(dāng)t=0時將導(dǎo)線MN由靜止釋放，下列說法正確的是（　　）

• A． 在最初的一個周期內(nèi)，導(dǎo)線MN在導(dǎo)軌上做簡諧振動
• B． 在最初的一個周期內(nèi)，導(dǎo)線MN一直向左運(yùn)動
• C． 在最初的半個周期內(nèi)，導(dǎo)線MN的加速度先增大后減小
• D． 在最初的半個周期內(nèi)，導(dǎo)線MN的速度大小先增大后減小

Answer 1

分析 根據(jù)安培力F=BIL，結(jié)合B-t圖象分析導(dǎo)線的運(yùn)動情況，由牛頓第二定律分析加速度的變化情況．

解答 解：在第1個$\frac{1}{4}$T內(nèi)，由左手定則可知，MN所受的安培力方向向左，由F=BIL知，安培力逐漸減小，則該棒從靜止開始向左做加速度減小的變加速運(yùn)動；
在第2個$\frac{1}{4}$T內(nèi)，由左手定則可知，MN所受的安培力方向向右，由F=BIL知，安培力逐漸增大，則該棒向左做加速度增大的變減速運(yùn)動，$\frac{1}{2}$T時刻速度為零；
在第3個$\frac{1}{4}$T內(nèi)，由左手定則可知，MN所受的安培力方向向右，由F=BIL知，安培力逐漸減小，則該棒從靜止開始向右做加速度減小的變加速運(yùn)動
在第4個$\frac{1}{4}$T內(nèi)，由左手定則可知，MN所受的安培力方向向左，由F=BIL知，安培力逐漸增大，則該棒向右做加速度增大的變減速運(yùn)動，T時刻速度為零．
故在最初的一個周期內(nèi)，導(dǎo)線在導(dǎo)軌上做機(jī)械振動，而不是簡諧振動．在最初的半個周期內(nèi)，導(dǎo)線的加速度先減小后增大，速度先增大后減�。�故D正確，ABC錯誤．
故選：D．

點(diǎn)評 本題關(guān)鍵要正確運(yùn)用左手定則和安培力公式F=BIL，分析導(dǎo)體棒的運(yùn)動情況，并掌握不同時間段的力與運(yùn)動的關(guān)系是解題的突破口．