Question

粗細(xì)均勻的直導(dǎo)線ab的兩端懸掛在兩根相同的彈簧下邊，ab恰好處在水平位置(如圖所示)．已
知ab的質(zhì)量為m＝10 g，長(zhǎng)度L＝60 cm，沿水平方向與ab垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.4T.

(1)要使兩根彈簧能處在自然狀態(tài)，既不被拉長(zhǎng)，也不被壓縮，ab中應(yīng)沿什么方向、通過(guò)多大的電流？
(2)當(dāng)導(dǎo)線中有方向從a到b、大小為0.2 A的電流通過(guò)時(shí)，兩根彈簧均被拉長(zhǎng)了Δx＝1 mm，求該彈簧的勁度系數(shù)．

Answer 1

(1) (2)

解析試題分析：(1)只有當(dāng)ab受到的磁場(chǎng)力方向豎直向上且大小等于ab的重力時(shí)，兩根彈簧才能處于自然狀態(tài)，根據(jù)左手定則，ab中的電流應(yīng)由a到b，電流的大小由mg＝BIL
求得.                                   （4分）
(2)當(dāng)導(dǎo)線中通過(guò)由a到b的電流時(shí)，受到豎直向上的磁場(chǎng)力作用，被拉長(zhǎng)的兩根彈
簧對(duì)ab有豎直向上的拉力，同時(shí)ab受豎直向下的重力，平衡時(shí)平衡方程為
BIL＋2kΔx＝mg                                                  （2分）
可得彈簧的勁度系數(shù)
            （2分）
考點(diǎn)：本題考查了安培力的簡(jiǎn)單應(yīng)用，
點(diǎn)評(píng)：屬于簡(jiǎn)單基礎(chǔ)題目，記住安培力公式，根據(jù)平衡條件即可正確求解．