题目内容
【题目】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Im,图1中I所示方向为电流正方向。则金属棒( )
A. 一直先向右后向左移动
B. 速度随时间周期性变化
C. 受到的安培力随时间周期性变化
D. 受到的安培力在一个周期内做正功
【答案】BC
【解析】A项: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 知,安培力在第一个 内做匀加速直线运动,在第二个内,安培力方向水平向左,大小不变,做匀减速直线运动,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,先向右做匀加速直线运动,再向右做匀减速运动,速度随时间周期性变化,故A错误,B正确;
C项:因为电流周期性变化,根据,则安培力也周期性变化,故C正确;
D项:在一个周期内,动能的变化量为零,则安培力在一个周期内做功为零,故D错误。
点晴:解决本题关键先根据左手定则判断安培力的方向,导体棒在安培力作用下,先做匀加速直线运动,由于电流方向变化,所以安培力方向也是变化即与原来相反,故导体棒再在安培力作用下匀减速直线运动,根据电流周期性变化,安培力也周期性变化,速度也周期变化。
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