Question

如圖所示，豎直放置間距為L的兩根平行光滑金屬導軌，下端固定在水平絕緣的木板上，上端接一阻值為R的電阻，一根質量為m的銅棒ab垂直導軌放置，并與導軌接觸良好，兩根一桿的輕彈簧套在導軌上，下端和導軌一起固定在木板上，上端和銅棒相連．銅棒利導軌的電阻均不計．開始時讓銅棒做簡諧運動，O₁O₂為平衡位置，振幅為A，周期為T，最大速度為v₀．現加一垂直導軌平面、磁感應強度為B的勻強磁場后，發現銅棒做阻尼振動，現再給銅棒施加一豎直外力F后，可使銅棒仍做原來的簡諧運動，下列說法正確的是（　　）

• A、F的大小總是與安培力大小相等
• B、F的方向總是與彈簧彈力的方向相反
• C、振動過程中流過電阻R的電流方向總是從平衡位置處開始改變
• D、每次全振動的過程中外力F對銅棒做功為2AB²L²v₀/R

Answer 1

分析：根據棒做簡諧運動的特點，確定回復力的來源，則有外力與安培力相平衡；
根據右手定則可確定感應電流的方向；
棒做簡諧運動，則其運動速度，影響感應電流的大小，從而導致安培力大小變化，則外力也跟著變化．

解答：解：A、銅棒做簡諧運動，回復力由彈簧提供，則外力與安培力相平衡，所以F的大小總是與安培力大小相等，故A正確；
B、由A選項分析可知，F的方向總是與安培力的方向相反，故B錯誤；
C、在振動過程中，當棒在最大位置處，改變運動方向，則由右手定則可知，感應電流的方向改變，故C錯誤；
D、每次全振動的過程中，由于棒運動的速度變化，導致電流大小與方向的變化，則安培力大小與方向也在變化，所以外力大小與方向也在變化，無法確定外力做功，故D錯誤；
故選：A．

點評：考查簡諧運動的特征，知道誰提供回復力，理解右手定則如何判定感應電流的方向，注意此處外力的大小與方向的變化，無法確定做功的多少．