Question

1．如圖所示，一根輕質(zhì)彈簧將質(zhì)量為m，長度為L的絕緣直導(dǎo)線懸掛在豎直平面內(nèi)，直導(dǎo)線在勻強磁場中處于水平靜止?fàn)顟B(tài)，勻強磁場的方向垂直于紙面向里，大小為B，當(dāng)導(dǎo)線中通有如圖所示的恒定電流I時，穩(wěn)定后彈簧處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時彈簧對直導(dǎo)線施加的拉力大小為多少？

Answer 1

分析 根據(jù)左手定則，讓磁感線從掌心進入，并使四指指向電流的方向，這時拇指所指的方向就是導(dǎo)線受的安培力的方向，明確了安培力的性質(zhì)再根據(jù)受力分析即可正確求解．

解答 解：導(dǎo)體棒長為L，磁感應(yīng)強度B，電流為I，并且導(dǎo)體棒和磁場垂直，
所以導(dǎo)體棒受到的安培力大小為F=BIL，
根據(jù)左手定則可知，安培力的方向為向下，所以水平直導(dǎo)線將向下運動．
靜止時，導(dǎo)線處于受力平衡狀態(tài)，所以彈簧的向上的彈力F=mg+ILB．
答：彈簧拉力大小為BIL+mg

點評 本題是安培力的分析和計算問題．安培力大小的一般計算公式是F=BILsinα，α是導(dǎo)體與磁場的夾角，當(dāng)B、I、L互相垂直的時候安培力最大為F=BIL．