Question

15．如圖所示，用兩橡皮筋豎直懸掛重2N的金屬棒AB處于磁場中，金屬棒兩端連接著導(dǎo)線（導(dǎo)線對金屬棒的作用力忽略不計(jì)），當(dāng)棒中通以由A流向B的電流時(shí)，金屬棒靜止，橡皮筋剛好處于松弛狀態(tài)；現(xiàn)讓電流由B流向A，金屬棒仍靜止，每根橡皮筋受到的力為2N，金屬棒除受到的橡皮筋的力和重力外，還受磁力，此時(shí)的方向?yàn)樨Q直向下．

Answer 1

分析 當(dāng)棒中通以由A流向B的電流時(shí)，橡皮筋處于松弛狀態(tài)，說明了導(dǎo)線AB受到了一個(gè)向上的磁場力的作用；
影響通電導(dǎo)體受力方向的因素有電流方向和磁場方向；
影響通電導(dǎo)體受力大小的因素有電流的大小和磁場的強(qiáng)弱；
先分析金屬棒中電流由A流向B時(shí)的受力情況，并求出磁場力的大小，然后根據(jù)應(yīng)用磁場力大小的因素判斷橡皮筋受到的力．

解答 解：通過分析可知：當(dāng)棒中通以由A流向B的電流時(shí)，導(dǎo)體AB受到了兩個(gè)力的作用：豎直向下的重力和豎直向上的磁場力．由于金屬棒靜止，故金屬棒受到的重力等于金屬棒受到豎直向上的磁力；
當(dāng)棒中通以由B流向A的電流時(shí)，則導(dǎo)體AB受到了四個(gè)力的作用：重力、磁力以及兩根橡皮筋受到的拉力；根據(jù)影響磁力方向和大小的因素可知，磁力的大小不變，方向發(fā)生改變；即金屬棒除受到的橡皮筋的力和重力外，還受磁力作用，此時(shí)的方向?yàn)樨Q直向下；
根據(jù)二力平衡的條件和力的合成可知，金屬棒受到豎直向上的拉力等于豎直向下的重力和磁力之和，故每根橡皮筋受到的力：F=$\frac{1}{2}$（2N+2N）=2N．
故答案為：2；磁；豎直向下．

點(diǎn)評 本題考查磁場力的有關(guān)問題，解答此題的關(guān)鍵是對導(dǎo)體AB進(jìn)行正確的受力分析．