Question

12．如图所示，两个边长为a的正三角形区域内分别有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里和磁感应强度大小为2B、方向垂直纸面向外的匀强磁场，平行y轴的细金属棒PQ通有图示方向的恒定电流I，当金属棒沿x轴运动时，棒受到的安培力F与棒的位置x关系的图象正确的是（设F沿x轴正方向时为正）（　　）

• A．
• B．
• C．
• D．

Answer 1

分析 首先据题境知道导线的有效长度，并能求出，再据安培力公式求解，据表达式分析图象；再据左手定则判断安培力的方向．

解答 解：当金属棒进入左侧的磁场时，金属棒在磁场的有效长度，L=2xtan30°，据安培力公式得：F=2BIxtan30°，方向向左；据表达式可知，F与x的大小成正比．
当金属棒进入右侧磁场时，金属棒在磁场的有效长度，L=2（$\sqrt{3}$-x）tan30°，据安培力公式得：F=2BI（$\sqrt{3}$-x）tan30°；据左手定则可知，方向向右；据表达式可知，F与x的大小成正比．
据以上分析可知，ACD错误，B正确．
故选：B．

点评 本题的关键：一是找出导线在磁场的有效长度，注意用x表示；二是据安培力公式写出F与x的表达式，据表达式分析图象，此题难度较大．也可利用特殊值用排除法选择选项．