精英家教網(wǎng)如圖所示,在兩根勁度系數(shù)都為k的相同彈簧下懸掛有一根重為G的導(dǎo)體棒a b,導(dǎo)體棒長為L,置于水平方向的磁場強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,且與勻強(qiáng)磁場相互垂直.磁場方向垂直紙面向里,當(dāng)導(dǎo)體棒通有自左向右的電流時,兩個彈簧的形變量為x.求:
(1)此時導(dǎo)體中的電流大小是多少?
(2)當(dāng)導(dǎo)體中的電流為多少時彈簧的形變量為零?
分析:(1)當(dāng)電流過小時,彈簧處于拉伸狀態(tài);而當(dāng)電流過大時,彈簧處于壓縮狀態(tài),并根據(jù)導(dǎo)體棒受力特點(diǎn),結(jié)合胡克定律,列出平衡方程,即可正確求解.
(2)當(dāng)彈簧的形變量為零時,安培力與重力大小相等、方向相反,由平衡條件和安培力公式F=BIL結(jié)合求解I.
解答:解:(1)由題意可知,當(dāng)電流過小時,根據(jù)題可知彈簧伸長量為x,因此重力與安培力、彈簧的拉力平衡,故有:
  G=BI1L+2kx,
解得:I1=
G-2kx
BL
;
當(dāng)電流過大時,根據(jù)題可知彈簧壓縮量為x,因此重力、彈簧的拉力與安培力平衡,故有:
  G+2kx=BI2L,
解得:I2=
G+2kx
BL

(2)當(dāng)彈簧的形變量為零時,安培力與重力大小相等、方向相反,則得:
   G=BIL,得I=
G
BL

答:
(1)此時導(dǎo)體中的電流大小是
G-2kx
BL
G+2kx
BL

(2)當(dāng)導(dǎo)體中的電流為
G
BL
時彈簧的形變量為零.
點(diǎn)評:本題考查了安培力的簡單應(yīng)用,屬于簡單基礎(chǔ)題目,記住安培力公式,根據(jù)平衡條件即可正確求解,注意彈簧的形變量有拉伸與壓縮兩種情況.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在兩根勁度系數(shù)都為K的相同的輕質(zhì)彈簧下懸掛有一根導(dǎo)體棒ab,導(dǎo)體棒置于水平方向的勻強(qiáng)磁場中,且與磁場垂直.磁場方向垂直紙面向里,當(dāng)導(dǎo)體棒中通以自左向右的恒定電流時,兩彈簧各伸長了△l1;若只將電流反向而保持其他條件不變,則兩彈簧各伸長了△l2,求:
(1)導(dǎo)體棒通電后受到的磁場力F的大?
(2)若導(dǎo)體棒中無電流,則每根彈簧的伸長量△l3為多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,在兩根勁度系數(shù)都為K的相同彈簧下懸掛有一根重為G導(dǎo)體棒ab,導(dǎo)體棒長為L,置于水平方向的磁場強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,且與勻強(qiáng)磁場相互垂直.磁場方向垂直紙面向里,當(dāng)導(dǎo)體棒通以自左向右的電流時,兩個彈簧的形變量為x.
求:此時導(dǎo)體中的電流大小是多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在兩根勁度系數(shù)都為k的相同的輕質(zhì)彈簧下懸掛有一根導(dǎo)體棒ab,導(dǎo)體棒置于水平方向的勻強(qiáng)磁場中,且與磁場垂直.磁場方向垂直紙面向里,當(dāng)導(dǎo)體棒中通以自左向右的恒定電流時,兩彈簧各伸長了Δl1;若只將電流反向而保持其他條件不變,則兩彈簧各伸長了Δl2,求:

1.導(dǎo)體棒通電后受到的磁場力的大小?

2.若導(dǎo)體棒中無電流,則每根彈簧的伸長量為多少?

 

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:2011-2012學(xué)年度江蘇省儀征中學(xué)高二上學(xué)期期末模擬考試物理卷 題型:計算題

如圖所示,在兩根勁度系數(shù)都為k的相同的輕質(zhì)彈簧下懸掛有一根導(dǎo)體棒ab,導(dǎo)體棒置于水平方向的勻強(qiáng)磁場中,且與磁場垂直.磁場方向垂直紙面向里,當(dāng)導(dǎo)體棒中通以自左向右的恒定電流時,兩彈簧各伸長了Δl1;若只將電流反向而保持其他條件不變,則兩彈簧各伸長了Δl2,求:

【小題1】導(dǎo)體棒通電后受到的磁場力的大小?
【小題2】若導(dǎo)體棒中無電流,則每根彈簧的伸長量為多少?

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案