Question

【題目】如圖所示，質量為m的直導體棒垂直放在光滑水平導軌ab、cd上，導軌跟直流電源相連，兩導軌間的距離為L，閉合開關后導體棒中通過恒定的電流。勁度系數為k的水平輕彈簧一端固定，另一端拴在棒的中點，且與棒垂直，整個裝置處于方向豎直向上、磁感應強度為B的勻強磁場中，當棒處于靜止狀態(tài)時彈簧處于伸長狀態(tài)且伸長量為x，則下列說法正確的是（　�。�

A. 回路中的電流為逆時針方向

B. 金屬棒靜止時電流等于

C. 若僅將電流方向反向，電流改變方向后的瞬間，導體棒的加速度大小為

D. 改變磁場方向，使磁場與導軌ab、cd平行，則金屬棒受到的安培力等于零

Answer 1

【答案】BC

【解析】

根據彈簧伸長可知安培力的方向，由左手定則可確定通電導線的電流方向；電流改變方向后的瞬間，安培力方向變化，但大小不變，由牛頓第二定律可求得加速度；使磁場與導軌ab、cd平行，磁場方向與電流方向仍然垂直，金屬棒受到的安培力不為零。

由于彈簧伸長，則安培力方向水平向右；由左手定則可得，回路中電流方向為順時針方向，故A錯誤；由于彈簧伸長為x，根據胡克定律和平衡條件可得，kx＝BIL，則有，故B正確；電流改變方向后的瞬間，安培力瞬間變?yōu)橄蜃�，大小不變，由牛頓第二定律得：2kx＝ma，得，故C正確；改變磁場方向，使磁場與導軌ab、cd平行，磁場方向與電流方向仍然垂直，金屬棒受到的安培力不為零，故D錯誤。所以BC正確，AD錯誤。