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磁場，取垂直紙面向里的方向為磁感應(yīng)強度的正方向，若磁感強度B按如圖乙所示的余弦規(guī)律變化，當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，速度先增大后減小．故D正確，ABC錯誤．
故選：D．

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